JP2022531095A - エキソソーム及びaavの組成物 - Google Patents

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Abstract

本開示は、AAVと、足場タンパク質とを含む、細胞外小胞、例えばエキソソームに関する。一部の態様では、AAVは、細胞外小胞の内腔中にある。一部の態様では、AAVは、細胞外小胞の内腔表面に会合している。一部の態様では、AAVは、細胞外小胞の外表面に会合している。本明細書ではまた、該エキソソームを生産するための方法、及び該エキソソームを使用して、疾患または障害を処置及び/または予防するための方法も提供される。【選択図】なし

Description

関連出願の相互参照
このPCT出願は、2019年4月17日に出願された米国仮出願第62/835,425号、2019年4月17日に出願された同第62/835,432号、2020年3月2日に出願された同第62/984,161号、及び2020年3月2日に出願された同第62/984,173号の優先権の利益を主張するものであり、同文献の各々は参照によりその全体が本明細書に援用される。
EFS-WEBを介して電子的に提出された配列表への参照
本願で提出された、電子的に提出された配列表(名称:4000_033PC03_Seqlisting_ST25.txt、サイズ:231,249バイト、及び作成日:2020年4月17日)の内容は、参照によりその全体が本明細書に援用される。
本開示は、アデノ随伴ウイルス(AAV)を含む細胞外小胞(EV)、例えばエキソソームに関する。本開示のある特定の態様では、細胞外小胞は、足場タンパク質をさらに含む。
AAVは、遺伝子治療用途に有用なベクターとして浮上している。しかしながら、その多くの利点にもかかわらず、AAVは、体液性の抗体媒介性免疫応答を刺激する。AAV媒介性遺伝子治療が有益な可能性がある全ての潜在患者の半数ほどにも多くが、野生型のAAV血清型への曝露後に発達した既存の中和抗体を持つため、処置を受けることができない。さらに、AAV治療の初回投薬後に、患者は、この処置に対する抗体を発達して、再投薬が受けられず、所望の治療効果を達成し得る用量を設定するための用量漸増レジームを妨げる。再投薬の不能性は、投与された導入遺伝子が患者の生涯を経るうちに発現を失う場合に大きな問題であり、この発現の喪失は、細胞分裂、導入遺伝子の不活性化、または形質導入された細胞の消失により頻繁に生じる。
エキソソームは、真核細胞によって天然に産生される小さな細胞外小胞である。エキソソームは、内部空間(すなわち、内腔)を取り囲む膜を含む。薬物送達ビヒクルとして、EV、例えばエキソソームは、多くの治療分野における新たな治療法として、慣習的な薬物送達方法に勝る多くの利点を提示する。特に、エキソソームは、本質的に低い免疫原性を有する。エキソソームに会合したAAVは、形質導入効率を含めて、遊離AAVよりも改善された送達特性を有する。Maguire et al.,Molecular Therapy 20(5):960-71(2012)、Gyorgy et al.,Biomaterials 35(26):7598-7609(2014)。しかしながら、現行の方法を使用したエキソソーム中のAAVパッケージングは、非常に効率が悪く、AAVの送達におけるエキソソームの潜在的な有用性を制限している。故に、当該技術分野において、AAVをエキソソームにより効率的に会合させるための技法を開発する必要性が残っている。
Maguire et al.,Molecular Therapy 20(5):960-71(2012)、Gyorgy et al.,Biomaterials 35(26):7598-7609(2014)
本開示のある特定の態様は、AAVと、足場タンパク質とを含む、細胞外小胞(EV)、例えばエキソソームを対象とする。一部の態様では、AAVは、EVの内腔中にある。一部の態様では、AAVは、EV、例えばエキソソームの膜に会合している。一部の態様では、AAVは、EV、例えばエキソソームの内腔表面に会合している。一部の態様では、AAVは、EV、例えばエキソソームの外表面に会合している。一部の態様では、エキソソームに会合したAAVは、遊離AAV単独と比較して改変された特性を有する。
本開示のある特定の態様は、AAVと、足場タンパク質とを含む、細胞外小胞(EV)、例えばエキソソームを対象とし、ここで、AAVは、EVの内腔中にあり、エキソソーム中のAAVは、遊離AAV単独と比較して改変された特性を有する。
一部の実施形態では、改変された特性は、AAV単独よりも良好な治療効果を含む。一部の実施形態では、より良好な治療効果は、より高い活性、増加した形質導入、増加した形質導入効率、より大きな効力、より速い形質導入速度、及び免疫応答の回避のうちの1つまたは複数を含む。
一部の実施形態では、AAVの改変された特性は、AAVが2回以上の投薬により対象に投与されることを可能にし、ここで、AAVの活性は、後続の投薬において保持される。
本開示のある特定の態様は、AAVを含むEV、例えばエキソソームを対象とし、ここで、EVは、足場タンパク質と、少なくとも1個のAAVとを含み、該少なくとも1個のAAVは、EV、例えばエキソソームの内腔中にある。
一部の態様では、EV、例えばエキソソームは、少なくとも1個のAAV、少なくとも2個のAAV、少なくとも3個のAAV、少なくとも4個のAAV、または少なくとも5個のAAVを含む。一部の実施形態では、EV、例えばエキソソームは、EVの内腔中に少なくとも6個のAAV、少なくとも7個のAAV、少なくとも8個のAAV、少なくとも9個のAAV、少なくとも10個のAAV、少なくとも11個のAAV、少なくとも12個のAAV、少なくとも13個のAAV、少なくとも14個のAAV、少なくとも15個のAAV、少なくとも16個のAAV、少なくとも17個のAAV、少なくとも18個のAAV、少なくとも19個のAAV、少なくとも20個のAAV、少なくとも201個のAAV、少なくとも22個のAAV、少なくとも23個のAAV、少なくとも24個のAAV、少なくとも25個のAAV、少なくとも26個のAAV、少なくとも27個のAAV、少なくとも28個のAAV、少なくとも29個のAAV、少なくとも30個のAAV、少なくとも35個のAAV、少なくとも40個のAAV、少なくとも45個のAAV、少なくとも50個のAAV、少なくとも60個のAAV、少なくとも70個のAAV、少なくとも80個のAAV、少なくとも90個のAAV、または少なくとも100個のAAVを含む。
一部の態様では、EV、例えばエキソソームは、少なくとも1個のAAV~少なくとも約100個のAAVを含む。一部の実施形態では、EV、例えばエキソソームは、EVの内腔中に少なくとも約5個のAAV~少なくとも約100個のAAV、少なくとも約5個のAAV~少なくとも約75個のAAV、少なくとも約5個のAAV~少なくとも約50個のAAV、少なくとも約5個のAAV~少なくとも約45個のAAV、少なくとも約5個のAAV~少なくとも約40個のAAV、少なくとも約5個のAAV~少なくとも約35個のAAV、少なくとも約5個のAAV~少なくとも約30個のAAV、少なくとも約5個のAAV~少なくとも約25個のAAV、少なくとも約5個のAAV~少なくとも約20個のAAV、少なくとも約5個のAAV~少なくとも約15個のAAV、少なくとも約5個のAAV~少なくとも約10個のAAV、少なくとも約10個のAAV~少なくとも約100個のAAV、少なくとも約10個のAAV~少なくとも約75個のAAV、少なくとも約10個のAAV~少なくとも約50個のAAV、少なくとも約5個のAAV~少なくとも約45個のAAV、少なくとも約10個のAAV~少なくとも約40個のAAV、少なくとも約10個のAAV~少なくとも約35個のAAV、少なくとも約10個のAAV~少なくとも約30個のAAV、少なくとも約10個のAAV~少なくとも約25個のAAV、少なくとも約10個のAAV~少なくとも約20個のAAV、または少なくとも約10個のAAV~少なくとも約15個のAAVを含む。
一部の態様では、EV、例えばエキソソームは、少なくとも約1個のAAV~少なくとも約20個のAAVを含む。
一部の実施形態では、EV、例えばエキソソームは、少なくとも約5個のAAV~少なくとも約20個のAAVを含む。
一部の実施形態では、EV、例えばエキソソームは、内腔表面及び外部表面を含む脂質二重膜を含み、ここで、AAVのうちの少なくとも1個は、EVの内腔表面には連結されていない。
一部の実施形態では、EV、例えばエキソソームは、内腔表面及び外部表面を含む脂質二重膜を含み、ここで、AAVのうちの少なくとも1個は、EVの内腔表面に連結されている。
一部の実施形態では、少なくとも1個のAAVは、共有結合または非共有結合によってEVの内腔表面に連結されている。
一部の実施形態では、少なくとも1個のAAVは、共有結合及び非共有結合の両方によってEVの内腔表面に連結されている。
本開示のある特定の態様は、(i)AAVと、(ii)足場タンパク質とを含む、細胞外小胞(EV)、例えばエキソソームを対象とし、ここで、AAVは、EVの外部表面上の足場タンパク質に会合している。一部の実施形態では、足場タンパク質は、細胞外ドメインを含み、ここで、AAVは、足場タンパク質の細胞外ドメインに会合している。一部の実施形態では、足場タンパク質は、膜貫通領域をさらに含み、ここで、膜貫通領域は、EV、例えばエキソソームの膜に係留されている。一部の実施形態では、足場タンパク質は、細胞内ドメインをさらに含む。
一部の実施形態では、足場タンパク質は、異種ポリペプチドを含み、ここで、異種ポリペプチドは、足場タンパク質の細胞外ドメインに融合されており、異種ポリペプチドは、AAVと会合する。一部の実施形態では、足場タンパク質は、I型膜貫通タンパク質またはII型膜貫通タンパク質である。一部の実施形態では、異種ポリペプチドは、足場タンパク質の細胞外ドメインのN末端またはC末端に融合されている。
一部の実施形態では、異種ポリペプチドは、受容体、リガンド、抗原結合部分、基質、それらの断片、またはそれらの組み合わせを含み、ここで、異種ポリペプチドは、AAVの表面上の1つまたは複数のタンパク質と特異的に相互作用する。一部の実施形態では、異種ポリペプチドは、抗体の抗原結合断片、ラクダ抗体またはその抗原結合断片、一本鎖FAB、ナノボディ、サメIgNAR、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される抗原結合部分を含む。一部の実施形態では、抗原結合部分は、ナノボディを含む。一部の実施形態では、抗原結合部分は、AAVの表面上の1つまたは複数のタンパク質に特異的に結合する。
一部の実施形態では、AAVの表面上の1つまたは複数のタンパク質は、VP1、VP2、VP3、及びそれらの任意の組み合わせからなる群から選択されるカプシドタンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVの表面上の1つまたは複数のタンパク質は、AAVのカプシドタンパク質に融合された非AAV配列である。一部の実施形態では、カプシドタンパク質は、VP1、VP2、VP3、及びそれらの任意の組み合わせから選択される。一部の実施形態では、非AAV配列は、VP2に融合されている。一部の実施形態では、非AAV配列は、VP2のN末端に融合されている。一部の実施形態では、非AAV配列は、VP2の内部表面に露出したループに融合されている。一部の実施形態では、非AAV配列は、VP3に融合されている。一部の実施形態では、非AAV配列は、VP3のN末端に融合されている。一部の実施形態では、非AAV配列は、VP3の内部表面に露出したループに融合されている。一部の実施形態では、非AAV配列は、VP1に融合されている。一部の実施形態では、非AAV配列は、VP1の内部表面に露出したループに融合されている。
一部の実施形態では、親和性リガンド(受容体、リガンド、抗原結合部分)の間の相互作用は、pHの変化(例えば、リソソーム内コンパートメントでの減少したpH)、レドックス条件の変化(酸化の増加または減少)、イオン条件の変化、または二価もしくは三価のカチオン性もしくはアニオン性分子の濃度の変化を含めたある特定の条件下で可逆的である。
一部の実施形態では、(i)足場タンパク質は、Fc受容体を含む異種ポリペプチドに融合されており、(ii)AAVは、免疫グロブリン定常領域のFc領域(Fc)に融合された少なくとも1つのカプシドタンパク質を含む。一部の実施形態では、Fc受容体は、Fcガンマ受容体I(FcγR1)、FcγRIIA、FcγIIB、FcγIIIA、及びFcγIIIBから選択されるFcガンマ受容体であり、ここで、Fcは、IgGのFcである。一部の実施形態では、Fc受容体は、FcγR1であり、Fcは、IgGのFcである。一部の実施形態では、Fc受容体は、Fcアルファ受容体I(FcαR1)であり、ここで、Fcは、IgAのFcである。一部の実施形態では、Fc受容体は、Fcイプシロン受容体I(FcεRI)及びFcεRIIから選択されるFcイプシロン受容体であり、ここで、Fcは、IgEのFcである。
一部の実施形態では、(i)足場タンパク質は、ナノボディを含む異種ポリペプチドに融合されており、(ii)AAVは、免疫グロブリン定常領域のFc領域(Fc)に融合された少なくとも1つのカプシドタンパク質を含む。一部の実施形態では、ナノボディは、カプシドタンパク質に融合されたFcに特異的に結合する。
一部の実施形態では、少なくとも1つのカプシドタンパク質は、VP1、VP2、及びVP3からなる群から選択される。一部の実施形態では、AAVは、Fcに融合された少なくとも1個のVP2を含む。一部の実施形態では、AAVは、Fcに融合されていない少なくとも1個のVP2を含む。一部の実施形態では、Fcは、少なくとも1個のVP2のN末端に融合されている。一部の実施形態では、Fcは、少なくとも1個のVP2の内部表面に露出したループに融合されている。一部の実施形態では、AAVは、Fcに融合された少なくとも1個のVP3を含む。一部の実施形態では、AAVは、Fcに融合されていない少なくとも1個のVP3を含む。一部の実施形態では、Fcは、少なくとも1個のVP3のN末端に融合されている。一部の実施形態では、Fcは、少なくとも1個のVP3の内部表面に露出したループに融合されている。一部の実施形態では、AAVは、Fcに融合された少なくとも1個のVP1を含む。一部の実施形態では、AAVは、Fcに融合されていない少なくとも1個のVP1を含む。
一部の実施形態では、Fcは、VP1の表面に露出したループに融合されている。一部の実施形態では、表面に露出したループは、配列GTTTQSR(配列番号43)を含む。一部の実施形態では、表面に露出したループは、VP1(配列番号44)のアミノ酸残基453~459を含む。一部の実施形態では、表面に露出したループの少なくとも1つのアミノ酸は、Fcで置き換えられる。一部の実施形態では、表面に露出したループは、Fcで置き換えられる。
一部の実施形態では、足場タンパク質は、抗原結合部分に融合されており、該抗原結合部分が、AAVの表面上の抗原に特異的に結合する。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAV受容体を含む異種ポリペプチドに融合されている。一部の実施形態では、AAVは、AAV表面上の特定の異種配列(エピトープ)を組み込むように設計され、次いで、このエピトープが、特定の抗原結合部分によって認識される。
一部の実施形態では、AAVは、目的とする遺伝子を含むヌクレオチド配列をさらに含む。一部の実施形態では、目的とする遺伝子は、分泌タンパク質、受容体、構造タンパク質、シグナル伝達タンパク質、感覚タンパク質、制御タンパク質、輸送タンパク質、貯蔵タンパク質、防御タンパク質、モータータンパク質、凝固因子、増殖因子、抗酸化物質、サイトカイン、ケモカイン、酵素、腫瘍抑制因子遺伝子、DNA修復タンパク質、構造タンパク質、低密度リポタンパク質受容体、アルファグルコシダーゼ、嚢胞性線維症膜貫通コンダクタンス制御因子、またはそれらの任意の組み合わせからなる群から選択されるタンパク質をコードする。
一部の実施形態では、目的とする遺伝子は、第VIII因子タンパク質または第IX因子タンパク質をコードする。一部の実施形態では、第VIII因子タンパク質は、野生型第VIII因子、Bドメイン欠失第VIII因子、第VIII因子融合タンパク質、またはそれらの任意の組み合わせである。
一部の実施形態では、目的とする遺伝子は、Rabタンパク質ゲラニルゲラニルトランスフェラーゼ成分A 1(REP1)をコードする。一部の実施形態では、REP1は、配列番号45と少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%同一のアミノ酸配列を含む。
一部の実施形態では、AAVは、1型AAV、2型AAV、3A型AAV、3B型AAV、4型AAV、5型AAV、6型AAV、7型AAV、8型AAV、9型AAV、10型AAV、11型AAV、12型AAV、13型AAV、rh74型AAV、rh32.33型AAV、rh10型AAV、Anc80型AAV、PHP型AAV、ヘビAAV、トリAAV、ウシAAV、イヌAAV、ウマAAV、ヒツジAAV、ヤギAAV、エビAAV、霊長類AAV、ヒトAAV、ブタAAV、合成AAV、それらの任意の組み合わせからなる群から選択される。
一部の実施形態では、足場タンパク質は、プロスタグランジンF2受容体の負の制御因子(PTGFRNタンパク質);ベイシジン(BSGタンパク質);免疫グロブリンスーパーファミリーメンバー2(IGSF2タンパク質);免疫グロブリンスーパーファミリーメンバー3(IGSF3タンパク質);免疫グロブリンスーパーファミリーメンバー8(IGSF8タンパク質);インテグリンベータ-1(ITGB1タンパク質);インテグリンアルファ-4(ITGA4タンパク質);4F2細胞表面抗原重鎖(SLC3A2タンパク質);ATPトランスポータータンパク質のクラス(ATP1A1、ATP1A2、ATP1A3、ATP1A4、ATP1B3、ATP2B1、ATP2B2、ATP2B3、ATP2B4タンパク質)、CD13、アミノペプチダーゼN(ANPEP)、ネプリライシン(膜メタロエンドペプチダーゼ;MME)、エクトヌクレオチドピロホスファターゼ/ホスホジエステラーゼファミリーメンバー1(ENPP1)、ニューロピリン-1(NRP1)、CD9、CD63、CD81、PDGFR、GPIアンカータンパク質、ラクトアドヘリン、LAMP2、LAMP2B、それらの断片、及びそれらの任意の組み合わせからなる群から選択される。一部の実施形態では、足場タンパク質は、PTGFRNである。
一部の実施形態では、AAVは、足場タンパク質に連結されている。
一部の実施形態では、足場タンパク質は、N末端ドメイン(ND)及びエフェクタードメイン(ED)を含み、ここで、ND及び/またはEDは、EVの内腔表面に会合している。一部の実施形態では、足場タンパク質は、N末端ドメイン、エフェクタードメイン、及び膜貫通ドメインを含み、ここで、NDは、ミリストイル化されており、N末端ドメイン(ND)及び/またはエフェクタードメイン(ED)は、EVの内腔表面に会合している。
一部の実施形態では、NDは、ミリストイル化を介してエキソソームの内腔表面に会合している。
一部の実施形態では、EDは、イオン性相互作用によってエキソソームの内腔表面に会合している。
一部の実施形態では、EDは、(i)ある塩基性アミノ酸、または(ii)連続的に2つ以上の塩基性アミノ酸を含み、該塩基性アミノ酸は、Lys、Arg、His、及びそれらの任意の組み合わせからなる群から選択される。
一部の実施形態では、塩基性アミノ酸は、(Lys)nであり、ここで、nは、1~10の整数である。
一部の実施形態では、EDは、Lys(K)、KK、KKK、KKKK(配列番号11)、KKKKK(配列番号12)、Arg(R)、RR、RRR、RRRR(配列番号13);RRRRR(配列番号14)、KR、RK、KKR、KRK、RKK、KRR、RRK、(K/R)(K/R)(K/R)(K/R)(配列番号15)、(K/R)(K/R)(K/R)(K/R)(K/R)(配列番号16)、またはそれらの任意の組み合わせを含む。
一部の実施形態では、NDは、G:X2:X3:X4:X5:X6に定められるようなアミノ酸配列を含み、ここで、Gは、Glyを表し、「:」は、ペプチド結合を表し、X2~X6の各々は独立して、アミノ酸であり、X6は、塩基性アミノ酸を含む。
一部の実施形態では、X2は、Pro、Gly、Ala、及びSerからなる群から選択されるか、X4は、Pro、Gly、Ala、Ser、Val、Ile、Leu、Phe、Trp、Tyr、Gln、及びMetからなる群から選択されるか、X5は、Pro、Gly、Ala、及びSerからなる群から選択されるか、X6は、Lys、Arg、及びHisからなる群から選択されるか、またはそれらの任意の組み合わせである。
一部の実施形態では、NDは、G:X2:X3:X4:X5:X6のアミノ酸配列を含み、ここで、Gは、Glyを表し、「:」は、ペプチド結合を表し、X2は、Pro、Gly、Ala、及びSerからなる群から選択されるアミノ酸であり、X3は、アミノ酸であり、X4は、Pro、Gly、Ala、Ser、Val、Ile、Leu、Phe、Trp、Tyr、Gln、及びMetからなる群から選択されるアミノ酸であり、X5は、Pro、Gly、Ala、及びSerからなる群から選択されるアミノ酸であり、X6は、Lys、Arg、及びHisからなる群から選択されるアミノ酸である。
一部の実施形態では、X3は、Asn、Gln、Ser、Thr、Asp、Glu、Lys、His、及びArgからなる群から選択される。
一部の実施形態では、ND及びEDは、リンカーによって結合している。一部の実施形態では、リンカーは、ペプチド結合または1つもしくは複数のアミノ酸を含む。
一部の実施形態では、NDは、(i)GGKLSKK(配列番号17)、(ii)GAKLSKK(配列番号18)、(iii)GGKQSKK(配列番号19)、(iv)GGKLAKK(配列番号20)、(v)GGKLSKK(配列番号21)、または(vi)それらの任意の組み合わせからなる群から選択されるアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、NDは、(i)GGKLSKKK(配列番号22)、(ii)GGKLSKKS(配列番号23)、(iii)GAKLSKKK(配列番号24)、(iv)GAKLSKKS(配列番号25)、(v)GGKQSKKK(配列番号26)、(vi)GGKQSKKS(配列番号27)、(vii)GGKLAKKK(配列番号28)、(viii)GGKLAKKS(配列番号29)、(ix)GGKLSKKK(配列番号30)、(x)GGKLSKKS(配列番号31)、及び(xi)それらの任意の組み合わせからなる群から選択されるアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、NDは、アミノ酸配列GGKLSKK(配列番号17)を含む。
一部の実施形態では、足場タンパク質は、長さが少なくとも約8、少なくとも約9、少なくとも約10、少なくとも約11、少なくとも約12、少なくとも約13、少なくとも約14、少なくとも約15、少なくとも約16、少なくとも約17、少なくとも約18、少なくとも約19、少なくとも約20、少なくとも約21、少なくとも約22、少なくとも約23、少なくとも約24、少なくとも約25、少なくとも約30、少なくとも約35、少なくとも約40、少なくとも約45、少なくとも約50、少なくとも約55、少なくとも約60、少なくとも約65、少なくとも約70、少なくとも約75、少なくとも約80、少なくとも約85、少なくとも約90、少なくとも約95、少なくとも約100、少なくとも約105、少なくとも約110、少なくとも約120、少なくとも約130、少なくとも約140、少なくとも約150、少なくとも約160、少なくとも約170、少なくとも約180、少なくとも約190、または少なくとも約200アミノ酸である。
一部の実施形態では、足場タンパク質は、(i)GGKLSKKKKGYNVN(配列番号32)、(ii)GAKLSKKKKGYNVN(配列番号33)、(iii)GGKQSKKKKGYNVN(配列番号34)、(iv)GGKLAKKKKGYNVN(配列番号35)、(v)GGKLSKKKKGYSGG(配列番号36)、(vi)GGKLSKKKKGSGGS(配列番号37)、(vii)GGKLSKKKKSGGSG(配列番号38)、(viii)GGKLSKKKSGGSGG(配列番号39)、(ix)GGKLSKKSGGSGGS(配列番号40)、(x)GGKLSKSGGSGGSV(配列番号41)、または(xi)GAKKSKKRFSFKKS(配列番号42)を含む。
一部の実施形態では、足場タンパク質は、N末端にMetを含まない。一部の実施形態では、足場タンパク質は、足場タンパク質のN末端にミリストイル化アミノ酸残基を含む。一部の実施形態では、足場タンパク質のN末端におけるアミノ酸残基は、Glyである。一部の実施形態では、足場タンパク質のN末端におけるアミノ酸残基は、合成である。一部の実施形態では、足場タンパク質のN末端におけるアミノ酸残基は、グリシン類似体である。
一部の実施形態では、足場タンパク質は、配列番号8、配列番号9、または配列番号10と少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
一部の実施形態では、足場タンパク質のC末端は、AAVのカプシドタンパク質に連結されている。一部の実施形態では、EVは、エキソソームである。
本開示のある特定の態様は、カプシドを含むアデノ随伴ウイルス(AAV)を対象とし、ここで、カプシドは、VP1、VP2、及びVP3からなる群から選択される少なくとも1つのカプシドタンパク質を含み、該少なくとも1つのカプシドタンパク質が、足場タンパク質に連結されている。
一部の実施形態では、EVは、第2の足場タンパク質をさらに含み、該第2の足場タンパク質は、プロスタグランジンF2受容体の負の制御因子(PTGFRNタンパク質);ベイシジン(BSGタンパク質);免疫グロブリンスーパーファミリーメンバー2(IGSF2タンパク質);免疫グロブリンスーパーファミリーメンバー3(IGSF3タンパク質);免疫グロブリンスーパーファミリーメンバー8(IGSF8タンパク質);インテグリンベータ-1(ITGB1タンパク質);インテグリンアルファ-4(ITGA4タンパク質);4F2細胞表面抗原重鎖(SLC3A2タンパク質);ATPトランスポータータンパク質のクラス(ATP1A1、ATP1A2、ATP1A3、ATP1A4、ATP1B3、ATP2B1、ATP2B2、ATP2B3、ATP2B4タンパク質)、CD13、アミノペプチダーゼN(ANPEP)、ネプリライシン(膜メタロエンドペプチダーゼ;MME)、エクトヌクレオチドピロホスファターゼ/ホスホジエステラーゼファミリーメンバー1(ENPP1)、ニューロピリン-1(NRP1)、CD9、CD63、CD81、PDGFR、GPIアンカータンパク質、ラクトアドヘリン、LAMP2、LAMP2B、それらの断片、及びそれらの任意の組み合わせを含む。
一部の実施形態では、AAVは、足場タンパク質に融合された少なくとも1つのカプシドタンパク質を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのカプシドタンパク質は、VP1、VP2、及びVP3からなる群から選択される。一部の実施形態では、AAVカプシドタンパク質は、VP2を含む。一部の実施形態では、AAVは、足場タンパク質に融合されていない少なくとも1個のVP2を含む。一部の実施形態では、足場タンパク質は、VP2のN末端に融合されている。一部の実施形態では、足場タンパク質は、VP2のC末端に融合されている。一部の実施形態では、足場タンパク質に融合されたVP2の数は、足場タンパク質に融合されていないVP2の数よりも少ない。一部の実施形態では、足場タンパク質に融合されたVP2の数は、足場タンパク質に融合されていない少なくとも1個のVP2の数よりも約2倍、約3倍、約4倍、約5倍、約6倍、約7倍、約8倍、約9倍、約10倍、約11倍、約12倍、約13倍、約14倍、約15倍、約16倍、約17倍、約18倍、約19倍、約20倍、約21倍、約22倍、約23倍、約24倍、約25倍、約30倍、約35倍、約40倍、約46倍、約50倍、または約100倍少ない。
一部の実施形態では、足場タンパク質は、I型膜貫通タンパク質またはII型膜貫通タンパク質である。一部の実施形態では、I型膜貫通タンパク質は、プロスタグランジンF2受容体の負の制御因子(PTGFRNタンパク質);ベイシジン(BSGタンパク質);免疫グロブリンスーパーファミリーメンバー2(IGSF2タンパク質);免疫グロブリンスーパーファミリーメンバー3(IGSF3タンパク質);免疫グロブリンスーパーファミリーメンバー8(IGSF8タンパク質);インテグリンベータ-1(ITGB1タンパク質);インテグリンアルファ-4(ITGA4タンパク質);4F2細胞表面抗原重鎖(SLC3A2タンパク質);ATPトランスポータータンパク質のクラス(ATP1A1、ATP1A2、ATP1A3、ATP1A4、ATP1B3、ATP2B1、ATP2B2、ATP2B3、ATP2B4タンパク質)、CD13、アミノペプチダーゼN(ANPEP)、ネプリライシン(膜メタロエンドペプチダーゼ;MME)、エクトヌクレオチドピロホスファターゼ/ホスホジエステラーゼファミリーメンバー1(ENPP1)、ニューロピリン-1(NRP1)、CD9、CD63、CD81、PDGFR、GPIアンカータンパク質、ラクトアドヘリン、LAMP2、LAMP2B、それらの断片、及びそれらの任意の組み合わせを含む。
一部の実施形態では、I型膜貫通タンパク質のC末端またはII型膜貫通タンパク質のN末端は、二量体化剤、例えば、化学誘導二量体(chemically induced dimer)の結合パートナーに連結されている。一部の実施形態では、足場タンパク質は、化学誘導二量体の結合パートナーに連結されている。一部の実施形態では、化学誘導二量体の結合パートナーは、(i)FKBP及びFKBP(FK1012)、(ii)FKBP及びカルシニューリンA(CNA)(FK506)、(iii)FKBP及びCyP-Fas(FKCsA)、(iv)FKBP及びFRB(ラパマイシン)、(v)GyrB及びGyrB(クーママイシン)、(vi)GAI及びGID1(ジベレリン)、(vii)スナップタグ及びHaloTag(HaXS)、(viii)eDHFR及びHaloTag(TMP-HTag)、ならびに(ix)BCL-xL及びFab(AZ1)(ABT-737)からなる群から選択される結合パートナーのうちの1つを含む。一部の実施形態では、化学誘導二量体は、FRB-FKBP融合複合体を含む。一部の実施形態では、FRBは、mTORのFRBである。一部の実施形態では、AAVは、化学誘導二量体の結合パートナーのうちの1つに融合された少なくとも1つのカプシドタンパク質を含み、それによって結合パートナーが化学化合物に接触するときに二量体複合体を形成する。
一部の実施形態では、少なくとも1つのカプシドタンパク質は、VP1、VP2、及びVP3からなる群から選択される。一部の実施形態では、AAVカプシドタンパク質は、VP2を含む。一部の実施形態では、AAVは、化学誘導二量体の結合パートナーに融合されていない少なくとも1個のVP2を含む。一部の実施形態では、VP2に融合され化学誘導二量体の結合パートナーの数は、化学誘導二量体の結合パートナーに融合されていない少なくとも1個のVPよりも少ない。一部の実施形態では、化学誘導二量体の結合パートナーに連結されたVP2の数は、結合パートナーに融合されていない少なくとも1個のVP2の数よりも約2倍、約3倍、約4倍、約5倍、約6倍、約7倍、約8倍、約9倍、約10倍、約11倍、約12倍、約13倍、約14倍、約15倍、約16倍、約17倍、約18倍、約19倍、約20倍、約21倍、約22倍、約23倍、約24倍、約25倍、約30倍、約35倍、約40倍、約46倍、約50倍、または約100倍少ない。
一部の実施形態では、化学誘導二量体の結合パートナーは、AAVカプシドタンパク質の内部ループ内に挿入される。一部の実施形態では、内部ループは、配列GTTTQSR(配列番号43)を含む。一部の実施形態では、内部ループは、配列番号44(AAV2のカプシドタンパク質VP1;Uniprot P03135)のアミノ酸残基453~459を含む。一部の態様では、化学誘導二量体の結合パートナーは、AAV2のカプシドタンパク質VP2のR585、R587、R588、もしくはそれらの任意の組み合わせから選択される部位、または類似のカプシドタンパク質における相同部位に挿入される(例えば、Buning and Srivastava,Methods and Clinical Development 12:248-266(March 2019)を参照されたく、同文献は参照によりその全体が本明細書に援用される)。一部の実施形態では、内部ループの少なくとも1つのアミノ酸が、化学誘導二量体の結合パートナーで置き換えられる。一部の実施形態では、足場タンパク質は、リンカーによって化学誘導二量体の結合パートナーに連結されている。
一部の実施形態では、AAVカプシドタンパク質は、リンカーによって化学誘導二量体の結合パートナーに連結されている。一部の実施形態では、リンカーは、共有結合または1つもしくは複数のアミノ酸を含む。一部の実施形態では、リンカーは、切断可能なリンカーである。
一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVに特異的に結合する親和性物質に連結されている。一部の実施形態では、親和性物質は、AAV受容体、単一ドメイン抗体、ナノボディ、ラクダ類、VHH断片、免疫グロブリン新抗原受容体(IgNAR)抗体、もしくはそれらの抗原結合部分、またはそれらの任意の組み合わせである。一部の実施形態では、それらの抗原結合部分は、一本鎖Fabを含む。一部の実施形態では、親和性物質は、1つまたは複数のAAVカプシドタンパク質に結合する。一部の実施形態では、1つまたは複数のAAVカプシドタンパク質は、AAVアセンブリ活性化タンパク質である。一部の実施形態では、親和性物質は、AAVカプシドタンパク質単量体には結合しない。一部の実施形態では、親和性物質は、AAV受容体を含む。一部の実施形態では、AAV受容体は、AAVRまたはGPR108である。
一部の実施形態では、AAVは、遺伝子カセットをさらに含む。一部の実施形態では、遺伝子カセットは、分泌タンパク質、受容体、構造タンパク質、シグナル伝達タンパク質、感覚タンパク質、制御タンパク質、輸送タンパク質、貯蔵タンパク質、防御タンパク質、モータータンパク質、凝固因子、増殖因子、抗酸化物質、サイトカイン、ケモカイン、酵素、腫瘍抑制因子遺伝子、DNA修復タンパク質、構造タンパク質、低密度リポタンパク質受容体、アルファグルコシダーゼ、嚢胞性線維症膜貫通コンダクタンス制御因子、またはそれらの任意の組み合わせからなる群から選択されるタンパク質をコードする。一部の実施形態では、遺伝子カセットは、第VIII因子タンパク質または第IX因子タンパク質をコードする。一部の実施形態では、第VIII因子タンパク質は、野生型第VIII因子、Bドメイン欠失第VIII因子、第VIII因子融合タンパク質、またはそれらの任意の組み合わせである。
一部の実施形態では、目的とする遺伝子は、Rabタンパク質ゲラニルゲラニルトランスフェラーゼ成分A 1(REP1)をコードする。一部の実施形態では、REP1は、配列番号45と少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%同一のアミノ酸配列を含む。
一部の実施形態では、AAVは、1型AAV、2型AAV、3A型AAV、3B型AAV、4型AAV、5型AAV、6型AAV、7型AAV、8型AAV、9型AAV、10型AAV、11型AAV、12型AAV、13型AAV、rh74型AAV、rh32.33型AAV、rh10型AAV、Anc80型AAV、PHP型AAV、ヘビAAV、トリAAV、ウシAAV、イヌAAV、ウマAAV、ヒツジAAV、ヤギAAV、エビAAV、霊長類AAV、ヒトAAV、ブタAAV、合成AAV、それらの任意の組み合わせからなる群から選択される。
本開示のある特定の態様は、本明細書に開示されるEV中のAAVを対象とする。
本開示のある特定の態様は、G:X2:X3:X4:X5:X6に定められるようなアミノ酸配列を含む足場タンパク質に連結されたVP2を含むAAVを対象とし、ここで、Gは、Glyを表し、「:」は、ペプチド結合を表し、X2~X6の各々は独立して、アミノ酸であり、X6は、塩基性アミノ酸を含む。一部の実施形態では、足場タンパク質は、本明細書に開示される足場タンパク質である。
本開示のある特定の態様は、化学誘導二量体の結合パートナーに連結されたVP2を含むAAVを対象とする。一部の実施形態では、化学誘導二量体の結合パートナーは、開示される結合パートナーのうちのいずれか1つを含む。
本開示のある特定の態様は、本明細書に開示される親和性物質に特異的に結合した1つまたは複数のカプシドタンパク質を含むAAVを対象とする。
本開示のある特定の態様は、本明細書に開示されるEV、例えばエキソソーム、またはAAVと、薬学的に許容される担体とを含む、薬学的組成物を対象とする。
本開示のある特定の態様は、本明細書に開示されるEV、例えばエキソソーム、またはAAVを産生する細胞を対象とする。
本開示のある特定の態様は、本明細書に開示されるような足場タンパク質に連結されたAAVタンパク質をコードする第1のヌクレオチド配列を含む、細胞を対象とする。一部の実施形態では、細胞は、本明細書に開示される目的とする遺伝子を含む第2のヌクレオチド配列をさらに含む。
本開示のある特定の態様は、本明細書に開示されるような化学誘導二量体の結合パートナーに連結されたAAVタンパク質をコードする第1のヌクレオチドを含む、細胞を対象とする。一部の実施形態では、細胞は、化学誘導二量体の対応する結合パートナーをコードする第2のヌクレオチド配列をさらに含み、該化学誘導二量体の対応する結合パートナーは、本明細書に開示される足場タンパク質に連結されている。一部の実施形態では、細胞は、本明細書に開示される目的とする遺伝子を含む第3のヌクレオチド配列をさらに含む。
本開示のある特定の態様は、本明細書に開示される足場タンパク質に連結された本明細書に開示される親和性物質をコードする第1のヌクレオチドを含む、細胞を対象とする。一部の実施形態では、細胞は、本明細書に開示される目的とする遺伝子を含む第2のヌクレオチド配列をさらに含む。
本開示のある特定の態様は、本明細書に開示される単離されたEV、例えばエキソソームと、使用説明書とを含む、キットを対象とする。
本開示のある特定の態様は、本明細書に開示される細胞を好適な条件下で培養することと、EVを得ることとを含む、EV、例えばエキソソームを作製する方法を対象とする。
本開示のある特定の態様は、本明細書に開示されるEV、AAV、または薬学的組成物を対象に投与することを含む、疾患の予防または処置を必要とする対象において該疾患を予防または処置する方法を対象とする。一部の実施形態では、疾患は、がん、血友病、糖尿病、増殖因子欠損症、眼疾患、ポンペ病、ゴーシェ病、リソソーム蓄積症、ムコビシドーシス、嚢胞性線維症、デュシェンヌ型及びベッカー型筋ジストロフィー、トランスチレチンアミロイドーシス、血友病A、血友病B、アデノシンデアミナーゼ欠損症、レーバー先天黒内障、X連鎖副腎白質ジストロフィー、異染性白質ジストロフィー、OTC欠損症、グリコーゲン蓄積症1A、クリグラー・ナジャー症候群、原発性高シュウ酸尿症1型、急性間欠性ポルフィリン症、フェニルケトン尿症、家族性高コレステロール血症、ムコ多糖症VI型、α1アンチトリプシン欠損症、レット症候群、ドラベ症候群、アンジェルマン症候群、DM1疾患、脆弱X疾患、ハンチントン病、フリードライヒ運動失調症、ならびに高コレステロール血症から選択される。
本開示のある特定の態様は、本明細書に開示されるEVを対象に投与することを含む、AAVを対象に送達する方法を対象とする。一部の実施形態では、EVは、非経口、経口、静脈内、筋肉内、腫瘍内、鼻腔内、皮下、または腹腔内投与される。一部の実施形態では、該方法は、追加の治療剤を投与することをさらに含む。
一部の態様では、EV投与は、眼内投与である。一部の態様では、眼内投与は、硝子体内投与、前房内投与、結膜下投与、網膜下投与、強膜下投与、脈絡膜内投与、及びそれらの任意の組み合わせである。一部の態様では、眼内投与は、EVの注射を含む。一部の態様では、眼内投与は、硝子体内注射である。一部の態様では、眼内投与は、該組成物を含む送達デバイスの埋め込みを含む。一部の態様では、送達デバイスは、眼内送達デバイスである。一部の態様では、眼内送達デバイスは、硝子体内インプラントまたは強膜プラグである。一部の態様では、送達デバイスは、徐放性送達デバイスである。一部の態様では、送達デバイスは、生分解性である。一部の態様では、EVの眼内投与は、黄斑変性症、白内障、糖尿病性網膜症、緑内障、弱視、斜視、網膜症、レーバー先天黒内障、またはそれらの任意の組み合わせからなる群から選択される疾患を処置するためのものである。
最小配列GGKLSKK(配列番号17)を含む足場タンパク質のC末端に融合されたAAVカプシドタンパク質(例えば、VP1、VP2、またはVP3)の図面である。 二量体化剤、例えば、FKBP-ラパマイシン結合(FRB)剤に融合されたAAVカプシドVP2の図面である。この結合パートナーは、VP2カプシドタンパク質のN末端に融合されている。対応する結合パートナー(例えば、FKBP)は、PTGFRN、または最小配列GGKLSKK(配列番号17)を含む足場タンパク質のいずれかのC末端に連結されている。 A及びBは、二量体化剤、例えば、化学誘導二量体の結合パートナーFRBに融合されたAAVカプシドタンパク質(例えば、VP1、VP2、またはVP3)の図面である。結合パートナーは、455位にて内部ループ(例えば、VP1)内に挿入される。AAVは、二量体化を誘導するために必要な化学物質の存在下で(例えば、FRBの二量体化を誘導するためのラパマイシンの存在下で)エキソソームを共産生する細胞において産生される。 A~Cは、AAV受容体(AAVR)に連結された最小配列GGKLSKK(配列番号17)(A)、ここでは足場Yを介して連結されて示されるAAV親和性物質に連結された最小配列GGKLSKK(配列番号17)(C)、及びAAV親和性物質に連結された足場Xタンパク質(B)を含む、足場タンパク質を示す。 細胞外ドメインにて抗原結合ドメイン(ナノボディ)に連結された足場タンパク質(例えば、PTGFRN)の図面である。抗原結合ドメイン(ナノボディ)は、VP1、VP2、またはVP3等のAAVカプシド上のエピトープに特異的に結合する。 IgGのFc領域に連結されたカプシドタンパク質(例えば、VP1、VP2、またはVP3)の図面である。足場タンパク質(例えば、PTGFRN)が、Fcに特異的に結合するFcγR1またはFcナノボディのいずれかに連結されている。FcγR1またはFcナノボディは、足場タンパク質(例えば、PTGFRN)の細胞外ドメインに連結されている。 Aは、AAV受容体(AAVR)に連結された足場タンパク質(例えば、PTGFRN)の図解を示す。AAVRは、足場タンパク質(例えば、PTGFRN)の細胞外ドメインに連結されており、VP1、VP2、またはVP3等のAAVカプシド上のエピトープに結合する。AAVRは、PKD1、PKD2、または一本鎖抗体であり得る。Bは、AAV受容体を足場Xタンパク質に融合させたエキソソーム(「AAVRエキソソーム」)が成功裏に構築されたことを例示するゲルである。 A及びBは、足場タンパク質に融合されたAAVRを含むエキソソームが固定化AAV2に結合する(Aに例示される)一方で、対照エキソソームは結合しないことを示す、バイオレイヤー干渉法(Octet)データを示す。 Aは、変性ポリアクリルアミドゲル上にローディングしたサイトゾル(左)及び核(右)からの等量の細胞ライセートのタンパク質ゲルの画像である。Bは、αFLAGタグ(全ての構築物上で発現)に特異的な抗体を使用したEtp-GFP、Etp-VP2、及びFRB-VP2についてのウェスタンブロッティングを示す。Cは、サイトゾルライセート及び核ライセートの両方におけるαヒストンH4(核マーカー)に特異的な抗体を使用したウェスタンブロッティングを示す。 A~Dは、HEK293T細胞及び浮遊培養に適応させたHEK293細胞(HEK293SF)にトランスフェクトされた種々のAAVカプシド血清型の結果を示す。A~Dは、AAV1、AAV2、AAV3、AAV5、及びAAV6カプシドがウェスタンブロットを介して検出されることを示す。 Aは、超遠心分離を介した混合物の成分の分離を示す。Bは、Aの図解に示されるような収集画分(1~10)におけるNTA(粒子/mL)の結果及びqPCR(遺伝子コピー/mL(GC/mL))の結果を示す。 A~Cは、種々の露光時間を使用してVP1、VP2、及びVP3タンパク質の存在に関してアッセイした、10個の収集画分のウェスタンブロットを示す。VP1、VP2、及びVP3ポリペプチドは、それらがエキソソームに会合していない画分8、9、及び10において最も顕著に見て取れる。画分1、2、3、及び5もまた検出可能なVP1、VP2、及びVP3を有し、これらの画分におけるより高いエキソソーム濃度に関連していることが分かる。 トリプルトランスフェクション法を使用してAAV9でトランスフェクトされたHEK293T細胞の培養回収物の溶出液のクロマトグラムを示す。分離には、20カラム体積分にわたって150mMのNaCl~1MのNaClの漸増濃度のNaClを用いた直線勾配溶出(LGE)を使用した。 図9に見られるような主溶出ピークにおける画分F1~F8の収集物、ならびにエキソソーム計数及び粒径を決定するためのNTA解析からもたらされたデータを示す。 AAV5血清型を含むエキソソームの低温電子顕微鏡法(cryoEM)画像を示す。 AAV5血清型を含むエキソソームの低温電子顕微鏡法(cryoEM)画像を示す。 AAV9血清型を含むエキソソームの低温電子顕微鏡法(cryoEM)画像を示す。 サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)を使用した個々のF1~F8画分の各々の分離を示す。 細胞を抗AAV IgGの存在下で、遊離AAV9-GFP(「AAV」)または封入AAV9-GFP(「エキソ」)のいずれかで、固定GC/ウェル(固定MOI:6000)によりトランスフェクトした実験からの結果を示す。図12は、3連で実施した、4日間の期間にわたって3時間毎に決定した蛍光強度によって測定したときのGFP発現量を示す。 漸増濃度の阻害性抗AAV9抗体の存在下での細胞培養物中のエキソソーム会合AAVまたは遊離AAVからのGFP発現量を示すグラフ表示である。 種々の希釈率での抗AAVモノクローナル抗体の存在下で遊離AAV9-GFPまたは封入AAV9-GFPのいずれかの種々の試料(Chrom F3~Chrom F9)を使用したGFP発現量の比較研究を示す。 A~Dは、HeLa細胞培養物への試料の添加後24時間(A)、48時間(B)、72時間(C)、及び96時間(D)の時点で測定された、遊離AAV9-GFP(「AAV」)または封入AAV9-GFP(「エキソソーム-AAV」)を使用したHeLa細胞培養物におけるGFP発現による蛍光強度の比較を示す、F7画分に由来する試料の突き合わせた研究の結果を示す。 遊離AAV(「遊離AAV9」)または封入AAV(「エキソソーム-AAV」)を使用した、漸増濃度の静注用免疫グロブリン(「IVIG」)に応答したルシフェラーゼ発現の比較研究を示す。 PBS対照、分泌型nanoLucをコードする遊離AAV9、または分泌型nanoLucをコードするAAV9を含むエキソソームの投与から2週間後の均質化したマウスの眼におけるnanoLuc発現のレベル(RLU/タンパク質mg)を例示する棒グラフである。 AAV親和性リガンドに融合された足場Yタンパク質とのAAVの相互作用による、エキソソーム膜の内腔表面とのAAVの会合を例示する図面である。 AAV親和性リガンドに融合された足場Yを使用したエキソソームの内腔負荷が、放出される総AAVのパーセントとしてのAAVのエキソソームへの局在化の増加につながることを示す棒グラフである。 AAV親和性リガンドに融合された足場Yを使用したエキソソームの内腔負荷が、足場Y融合構築物を欠いたエキソソーム中のAAVの濃縮度と比べたAAVのエキソソームへの局在化の増加につながることを示す棒グラフである。
本開示のある特定の態様は、AAVと、足場タンパク質とを含む、細胞外小胞(EV)、例えばエキソソームを対象とする。一部の態様では、AAVは、EVの内腔中にある。一部の態様では、AAVは、EV、例えばエキソソームの膜に会合している。一部の態様では、AAVは、EV、例えばエキソソームの内腔表面に会合している。一部の態様では、AAVは、EV、例えばエキソソームの外表面に会合している。一部の態様では、エキソソームに会合したAAVは、遊離AAV単独と比較して改変された特性を有する。
本開示のある特定の態様は、アデノ随伴ウイルス(AAV)と、足場タンパク質とを含む、細胞外小胞(EV)、例えばエキソソームを対象とし、ここで、AAVは、EVの内腔中に存在する。ある特定の実施形態では、エキソソームの内腔中のAAVの数は、参照EVの内腔中のAAVの数よりも多く、ここで、参照EVの内腔中のAAVは、足場タンパク質を用いずに導入されたものである。ある特定の実施形態では、内腔中にAAVを含有するEVのパーセンテージは、AAVが足場タンパク質を用いずに導入された参照EVのパーセンテージよりも高い。本開示のある特定の態様は、EVの内腔中に少なくとも5個のAAVを含む、EV、例えばエキソソームを対象とする。本開示の一部の態様は、足場タンパク質に連結された少なくとも1つのカプシドタンパク質(例えば、VP1、VP2、及びVP3)を含むAAVを対象とする。一部の実施形態では、足場タンパク質は、G:X2:X3:X4:X5:X6に定められるようなアミノ酸配列を含み、ここで、Gは、Glyを表し、「:」は、ペプチド結合を表し、X2~X6の各々は独立して、アミノ酸であり、X6は、塩基性アミノ酸を含む。
本開示のある特定の態様は、アデノ随伴ウイルス(AAV)と、足場タンパク質とを含む、細胞外小胞(EV)、例えばエキソソームを対象とし、ここで、AAVは、EVの外部表面上の足場タンパク質に会合している。一部の実施形態では、足場タンパク質は、細胞外ドメインを含み、AAVは、足場タンパク質の細胞外ドメインに会合している。ある特定の実施形態では、AAVは、共有結合によって足場タンパク質に会合している。一部の実施形態では、AAVは、非共有結合性の相互作用によって足場タンパク質に会合している。
本開示の一部の態様は、AAV親和性リガンドを含有するように操作されたEVを対象とする。
種々の実施形態の非限定的な例が本開示に示される。
I.定義
本明細書がより容易に理解され得るように、ある特定の用語を最初に定義する。追加の定義は、発明を実施するための形態の全体を通して定められる。
「a」または「an」実体という用語は、1つまたは複数のその実体を指すことに留意されたく、例えば、「ヌクレオチド配列(a nucleotide sequence)」は、1つまたは複数のヌクレオチド配列を表すことが理解される。したがって、「a」(または「an」)、「1つまたは複数」、及び「少なくとも1つ」という用語は、本明細書で、互換的に使用され得る。
さらに、本明細書で使用される場合、「及び/または」は、2つの明記される特徴または構成要素の各々が、他方の有無にかかわらず具体的に開示されていると解釈されるべきである。故に、本明細書で「A及び/またはB」等の語句において使用される「及び/または」という用語は、「A及びB」、「AまたはB」、「A」(単独)、及び「B」(単独)を含むことを意図する。同様に、「A、B、及び/またはC」等の語句において使用される「及び/または」という用語は、以下の態様の各々、すなわち、A、B、及びC;A、B、またはC;AまたはC;AまたはB;BまたはC;A及びC;A及びB;B及びC;A(単独);B(単独);ならびにC(単独)を包含することを意図する。
態様が「~を含む」という言い回しとともに本明細書に記載される場合はいずれも、「~からなる」及び/または「~から本質的になる」という用語で記載される、その他の点では類似した態様もまた提供されることが理解される。
別途定義されない限り、本明細書で使用される全ての技術用語及び科学用語は、本開示が関連する技術分野の当業者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有する。例えば、Concise Dictionary of Biomedicine and Molecular Biology,Juo,Pei-Show,2nd ed.,2002,CRC Press、The Dictionary of Cell and Molecular Biology,3rd ed.,1999,Academic Press、及びOxford Dictionary Of Biochemistry And Molecular Biology,Revised,2000,Oxford University Pressは、本開示で使用される用語の多くについての一般辞書を当業者に提供する。
単位、接頭辞、及び記号は、それらの国際単位系(SI)により承認される形態で表される。数値範囲は、その範囲を画定する数を含む。別途指示されない限り、ヌクレオチド配列は、5’から3’の向きで左から右に記載される。アミノ酸配列は、アミノからカルボキシの向きで左から右に記載される。本明細書に提供される見出しは、本開示の種々の態様の限定ではなく、そのような限定は、本明細書を全体として参照することによって得ることができる。したがって、すぐ下で定義される用語は、本明細書を全体的に参照することによってより十分に定義される。
「約」という用語は、本明細書で、およそ、大まかに、前後、またはその領域内を意味するように使用される。「約」という用語が数値範囲と併せて使用されるとき、それは、定められる数値を上回る境界、及び下回る境界を延長させることによってその範囲を修飾する。一般に、「約」という用語は、述べられる値を、例えば上下に10パーセント(より高いまたはより低い)の変動幅で上回る数値及び下回る数値を修飾することができる。
本明細書で使用されるとき、「細胞外小胞」及び「EV」という用語は、互換的に使用され、内部空間(すなわち、内腔)を取り囲む膜を含む細胞由来の小胞を指す。細胞外小胞は、それらが由来する細胞よりも小さい直径を有する全ての膜結合小胞(例えば、エキソソーム、ナノ小胞、微小胞)を含む。一部の実施形態では、細胞外小胞は直径が20nm~1000nmの範囲であり、内部空間(すなわち、内腔)内で、細胞外小胞の外部表面上に発現されて、及び/または膜をまたいでのいずれかで、またはそれらの組み合わせで種々の高分子ペイロードを含み得る。一部の実施形態では、ペイロードは、例えば、核酸、タンパク質、炭水化物、脂質、低分子、及び/またはそれらの組み合わせを含み得る。ある特定の実施形態では、ペイロードは、AAVを含む。一部の実施形態では、ペイロードは、AAV、ならびに核酸、タンパク質、炭水化物、脂質、低分子、及び/またはそれらの組み合わせを含む。一部の態様では、細胞外小胞またはEVという用語は、細胞外小胞(EV)の集団を指す。
例として、かつ限定することなく、細胞外小胞は、アポトーシス小体、細胞の断片、直接的操作または間接的操作による細胞由来の小胞(例えば、連続押出またはアルカリ溶液での処理による)、小胞化オルガネラ、及び生細胞により産生される小胞(例えば、原形質膜の直接出芽または後期エンドソームと原形質膜との融合による)を含む。細胞外小胞は、生きている生物もしくは死んだ生物、外植された組織もしくは臓器、原核細胞もしくは真核細胞、及び/または培養された細胞に由来し得る。一部の実施形態では、細胞外小胞は、1つまたは複数の導入遺伝子産物を発現する細胞によって産生される。
本明細書で使用されるとき、「エキソソーム」という用語は、20~300nm(例えば、40~200nm)の直径を有する細胞外小胞(EV)を指す。エキソソームは、内部空間(すなわち、内腔)を取り囲む膜を含み、一部の実施形態では、原形質膜の直接出芽によって、または後期エンドソームもしくは多胞体(MVB)と原形質膜との融合によって細胞(例えば、プロデューサー細胞)から生成され得る。ある特定の実施形態では、エキソソームは、足場タンパク質を含む。上述したように、エキソソームは、プロデューサー細胞に由来し得、そのサイズ、密度、生化学的パラメータ、またはそれらの組み合わせに基づいてプロデューサー細胞から単離され得る。一部の実施形態では、本開示のEV、例えばエキソソームは、1つまたは複数の導入遺伝子産物を発現する細胞によって産生される。ある特定の実施形態では、本開示のEV、例えばエキソソームは、AAVを共産生する細胞によって生成される。一部の態様では、エキソソームという用語は、エキソソームの集団を指す。
本明細書で使用されるとき、「ナノ小胞」という用語は、20~250nm(例えば、30~150nm)の直径を有する細胞外小胞を指し、ナノ小胞が操作なしでは細胞によって産生されないような直接的操作または間接的操作によって細胞(例えば、プロデューサー細胞)から生成される。ナノ小胞を産生させるための細胞の適切な操作には、連続押出し、アルカリ溶液での処理、超音波処理、またはそれらの組み合わせが含まれるが、これらに限定されない。一部の実施形態では、ナノ小胞の産生は、プロデューサー細胞の破壊をもたらし得る。一部の実施形態では、本明細書に記載のナノ小胞の集団は、原形質膜からの直接出芽または後期エンドソームと原形質膜との融合により細胞から得られる小胞を実質的に含まない。ある特定の実施形態では、ナノ小胞は、足場タンパク質を含む。ナノ小胞は、ひとたびプロデューサー細胞から得られると、そのサイズ、密度、生化学的パラメータ、またはそれらの組み合わせに基づいてプロデューサー細胞から単離され得る。
本明細書で使用されるとき、「微小胞」とは、細胞表面からの膜小胞の外への出芽及びその分裂によって生成される細胞外小胞を指す。
本明細書で使用されるとき、「足場タンパク質」という用語は、ペイロードまたは目的とする任意の他の化合物(例えば、AAV)をEVに係留するために使用することができるポリペプチドを指す。一部の態様では、足場タンパク質は、EVに天然に存在しないポリペプチドである。一部の実施形態では、足場タンパク質は、合成ポリペプチドを含む。一部の実施形態では、足場タンパク質は、対応する未修飾タンパク質がEV(「EVタンパク質」)、例えばエキソソームに天然に存在する、修飾タンパク質を含む。一部の実施形態では、足場タンパク質は、当該タンパク質が天然起源のものよりも高いレベルで発現される、EVに天然に存在するタンパク質、またはその断片、例えば、EVタンパク質の断片を含む。一部の実施形態では、足場タンパク質は、非ポリペプチド部分をさらに含む。他の実施形態では、足場タンパク質は、脂質及び/または炭水化物をさらに含む。一部の実施形態では、足場タンパク質は、(i)天然起源のEVタンパク質またはその断片と、(ii)異種ペプチド(例えば、抗原結合ドメイン、カプシドタンパク質、Fc受容体、化学誘導二量体の結合パートナー、またはそれらの任意の組み合わせ)とを含む、融合タンパク質を含む。
本明細書で使用されるとき、「結合パートナー」または「二量体化剤」という用語は、互いに相互作用して多量体(例えば、二量体)を形成する少なくとも2つの要素のうちの1つのメンバーを指す。一部の実施形態では、結合パートナーは、第2の結合パートナーと相互作用する第1の結合パートナーである。一部の実施形態では、結合パートナーは、第2の結合パートナー及び/または第3の結合パートナーと相互作用する第1の結合パートナーである。本明細書に開示される組成物及び方法においては、任意の結合パートナーまたは二量体化剤を使用することができる。一部の実施形態では、結合パートナーは、ポリペプチド、ポリヌクレオチド、脂肪酸、低分子、またはそれらの任意の組み合わせであり得る。ある特定の実施形態では、結合パートナー(例えば、第1の結合パートナー及び/または第2の結合パートナー)は、(i)FKBP及びFKBP(FK1012)、(ii)FKBP及びカルシニューリンA(CNA)(FK506)、(iii)FKBP及びCyP-Fas(FKCsA)、(iv)FKBP及びFRB(ラパマイシン)、(v)GyrB及びGyrB(クーママイシン)、(vi)GAI及びGID1(ジベレリン)、(vii)スナップタグ及びHaloTag(HaXS)、(viii)eDHFR及びHaloTag(TMP-HTag)、ならびに(ix)BCL-xL及びFab(AZ1)(ABT-737)からなる群から選択される、化学誘導二量体の第1及び第2の結合パートナーから選択される。
一部の実施形態では、足場タンパク質は、(i)EVに天然に存在するタンパク質(EVタンパク質)またはその断片と、(ii)第2のポリペプチド配列とを含む、融合体を含む。「足場X」という用語は、エキソソームの表面上で最近同定されたエキソソームタンパク質を指す。一部の実施形態では、EVタンパク質は、米国特許第10,195,290号に記載されるEVタンパク質から選択され、同文献は参照によりその全体が本明細書に援用される。一部の実施形態では、EVタンパク質は、プロスタグランジンF2受容体の負の制御因子(PTGFRNタンパク質);ベイシジン(BSGタンパク質);免疫グロブリンスーパーファミリーメンバー2(IGSF2タンパク質);免疫グロブリンスーパーファミリーメンバー3(IGSF3タンパク質);免疫グロブリンスーパーファミリーメンバー8(IGSF8タンパク質);インテグリンベータ-1(ITGB1タンパク質);インテグリンアルファ-4(ITGA4タンパク質);4F2細胞表面抗原重鎖(SLC3A2タンパク質);ATPトランスポータータンパク質のクラス(ATP1A1、ATP1A2、ATP1A3、ATP1A4、ATP1B3、ATP2B1、ATP2B2、ATP2B3、ATP2B4タンパク質)、CD13、アミノペプチダーゼN(ANPEP)、ネプリライシン(膜メタロエンドペプチダーゼ;MME)、エクトヌクレオチドピロホスファターゼ/ホスホジエステラーゼファミリーメンバー1(ENPP1)、ニューロピリン-1(NRP1)、CD9、CD63、CD81、PDGFR、GPIアンカータンパク質、ラクトアドヘリン、LAMP2、LAMP2B、それらの断片、及びそれらの任意の組み合わせからなる群から選択される。本明細書で使用されるとき、「足場Y」という用語は、エキソソームの内腔内で新たに同定されたエキソソームタンパク質またはその断片を指す。例えば、国際出願第PCT/US2018/061679号を参照されたく、同文献は参照によりその全体が本明細書に援用される。足場Yタンパク質の非限定的な例としては、ミリストイル化アラニンリッチタンパク質キナーゼC基質(「MARCKS」または「MARCKSタンパク質」)、ミリストイル化アラニンリッチタンパク質キナーゼC基質様1(「MARCKSL1」または「MARCKSL1タンパク質」)、及び脳酸可溶性タンパク質1(「BASP1」または「BASP1タンパク質」)からなる群から選択されるものが挙げられる。
ある特定の実施形態では、足場Yタンパク質は、EVタンパク質の断片を含む。一部の実施形態では、足場タンパク質は、MARCKS、MARCKSL1、またはBASP1の断片を含む。一部の実施形態では、足場タンパク質は、アミノ酸配列GGKLSKK(配列番号17)を含む。一部の実施形態では、足場タンパク質は、アミノ酸配列GGKLSKK(配列番号17)を含み、ここで、C末端グリシン残基は、ミリストイル化されている。一部の実施形態では、足場タンパク質は、(a)(i)MARCKS、MARCKSL1、もしくはBASPの断片、または(ii)アミノ酸配列GGKLSKK(配列番号17)と、(b)膜貫通ドメインとを含み、ここで、膜貫通ドメインは、(a)(i)または(a)(ii)の配列のC末端に(例えば、リンカーによって)連結されている。一部の実施形態では、足場タンパク質は、(a)(i)MARCKS、MARCKSL1、もしくはBASPの断片、または(ii)アミノ酸配列GGKLSKK(配列番号17)と、(b)膜貫通ドメインと、(c)細胞外ドメインとを含み、ここで、膜貫通ドメインは、(a)(i)または(a)(ii)の配列のC末端に(例えば、リンカーによって)連結されており、細胞外ドメインは、膜貫通ドメインのC末端に連結されている。
一部の実施形態では、足場タンパク質は、膜貫通タンパク質である。本明細書で使用されるとき、「膜貫通タンパク質」とは、細胞外ドメイン(例えば、EV、例えばエキソソームの膜の外部、例えば、小胞外に位置する少なくとも1つのアミノ酸)、膜貫通ドメイン(例えば、EVの膜内、例えばエキソソームの膜内に位置する少なくとも1つのアミノ酸)、及び細胞内ドメイン(例えば、EV、例えばエキソソームの膜の内部、例えば、小胞内に位置する少なくとも1つのアミノ酸)を含む、任意のタンパク質を指す。一部の実施形態では、本明細書に記載の足場タンパク質は、膜貫通タンパク質のN末端が、細胞外空間、例えば、EV、例えばエキソソームを取り囲む膜の外側(またはその外部)、例えば、小胞外に位置する、I型膜貫通タンパク質である。一部の実施形態では、本明細書に記載の足場タンパク質は、膜貫通タンパク質のN末端が、内腔中、例えば、細胞内空間、例えば、EV、例えばエキソソームを取り囲む膜の内側、例えば、膜の内腔側、例えば、小胞内に位置する、II型膜貫通タンパク質である。
本明細書で使用されるとき、「細胞外」という用語は、「外部」、「外」、及び「小胞外」という用語と互換的に使用され得、ここで、各用語は、EVを取り囲む膜の外側にある要素を指す。本明細書で使用されるとき、「細胞内」という用語は、「内部」、「内」、及び「小胞内」という用語と互換的に使用され得、ここで、各用語は、EVを取り囲む膜の内側にある要素を指す。「内腔」という用語は、EVを取り囲む膜の内側の空間を指す。したがって、EVの内腔の内側にある要素は、本明細書で「内腔中に位置する」または「内腔の」と称され得る。
本明細書で使用される「係留されている」という用語は、膜に会合している要素を指す。一部の実施形態では、膜に係留されている要素は、膜貫通タンパク質に会合しており、該膜貫通タンパク質が、該要素を膜に係留する。一部の実施形態では、膜に係留されている要素は、膜と相互作用し、それによって該要素を膜に係留するモチーフを含む、足場タンパク質(例えば、GGKLSKK(配列番号17)を含む足場タンパク質)に会合している。一部の実施形態では、足場タンパク質は、足場タンパク質のN末端にミリストイル化アミノ酸残基を含み、該ミリストイル化アミノ酸が、足場タンパク質をEVの膜に係留する。要素は、膜に直接的に(例えば、ペプチド結合)またはリンカーによって係留され得る。
本明細書で使用されるとき、「内腔が操作されたエキソソーム」という用語は、操作されたEV、例えばエキソソームの内腔が修飾前のEV、例えばエキソソームまたは天然起源のEV、例えばエキソソームのそれとは異なるように、EV、例えばエキソソームの膜または内腔の組成が修飾されている、EV、例えばエキソソームを指す。操作は、EV、例えばエキソソームの内腔が変化するように、EV、例えばエキソソームの内腔または膜において直接的であり得る。例えば、膜は、EV、例えばエキソソームの内腔が修飾されるように、タンパク質、脂質、低分子、炭水化物等の組成が修飾される。組成は、化学的、物理的、もしくは生物学的方法によって、または化学的、物理的、もしくは生物学的方法により事前に修飾された細胞から産生させることによって変化させることができる。具体的には、組成は、遺伝子操作によって、または遺伝子操作により事前に修飾された細胞から産生させることによって変化させることができる。一部の実施形態では、内腔が操作されたエキソソームは、EV、例えばエキソソームの内腔中に露出させられ得るか、またはEV、例えばエキソソームの内層上に露出した部分のための係留点(結合)であり得る、外因性タンパク質(すなわち、EV、例えばエキソソームが天然では発現しないタンパク質)またはその断片もしくはバリアントを含む。他の実施形態では、内腔が操作されたEV、例えばエキソソームは、操作または修飾されていないエキソソームと比較して、エキソソームの内腔に露出させられ得るか、またはエキソソームの内腔中に露出した部分のための係留点(結合)であり得る、天然エキソソームタンパク質(例えば、本明細書に記載の任意のEVタンパク質)またはその断片もしくはバリアントのより高い発現を含む。
本明細書で使用されるとき、「外部表面が操作されたエキソソーム」という用語は、操作されたEV、例えばエキソソームの外部表面が修飾前のEV、例えばエキソソームまたは天然起源のEV、例えばエキソソームのそれとは異なるように、EV、例えばエキソソームの膜の組成が修飾されている、EV、例えばエキソソームを指す。例えば、膜は、EV、例えばエキソソームの外部表面が修飾されるように、タンパク質、脂質、低分子、炭水化物等の組成が修飾される。組成は、化学的、物理的、もしくは生物学的方法によって、または化学的、物理的、もしくは生物学的方法により事前に修飾された細胞から産生させることによって変化させることができる。具体的には、組成は、遺伝子操作によって、または遺伝子操作により事前に修飾された細胞から産生させることによって変化させることができる。一部の実施形態では、外部表面が操作されたエキソソームは、EV、例えばエキソソームの外部表面上に露出させられ得るか、またはEV、例えばエキソソームの外層上に露出した部分のための係留点(結合)であり得る、外因性タンパク質(すなわち、EV、例えばエキソソームが天然では発現しないタンパク質)またはその断片もしくはバリアントを含む。他の実施形態では、外部表面が操作されたEV、例えばエキソソームは、エキソソームの外部表面に露出させられ得るか、またはエキソソームの外部表面上に提示された部分のための係留点(結合)であり得る、天然エキソソームタンパク質(例えば、本明細書に記載の任意のEVタンパク質)またはその断片もしくはバリアントのより高い発現を含む。
「修飾(された)」という用語は、本明細書に記載の足場タンパク質の文脈で使用される場合、タンパク質、例えば、EVタンパク質の改変または操作により、修飾タンパク質、例えば、足場タンパク質が天然起源のタンパク質、例えば、EVタンパク質とは異なるようになることを指す。一部の実施形態では、本明細書に記載の修飾タンパク質、例えば、足場タンパク質は、天然起源のタンパク質、例えば、EVタンパク質のアミノ酸配列とは異なるアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、修飾タンパク質、例えば、足場タンパク質は、天然起源のタンパク質、例えば、EVタンパク質と比べて1つまたは複数のアミノ酸の欠失を含む。一部の実施形態では、修飾タンパク質、例えば、足場タンパク質は、EVタンパク質(またはその断片)と、第2のペプチド配列とを含む、融合タンパク質である。一部の実施形態では、修飾タンパク質、例えば、足場タンパク質は、未修飾タンパク質、例えば、EVタンパク質の1つまたは複数の機能を保持する。一部の実施形態では、足場タンパク質は、EV膜の内腔表面または外部表面、例えば、エキソソームの内腔表面または外部表面と会合する未修飾タンパク質、例えば、EVタンパク質の能力のみを保持する。
本明細書で使用されるとき、「改変された特性」という用語は、本明細書に記載のEV、例えばエキソソーム、及び/またはAAVの文脈で使用される場合、未修飾EV、例えばエキソソーム、及び/またはAAVと比べた、EV、例えばエキソソーム、及び/またはAAVの物理的特性及び/または機能特性の変化を指す。一部の実施形態では、改変された特性は、より良好な治療効果を含む。例えば、一部の実施形態では、本開示のAAVは、未修飾AAV、例えば、本明細書に開示されるEVの内腔中に存在しないAAVよりも高い感染力、それよりも高い活性、それよりも大きな効力、それよりも速い形質導入速度、及び/またはそれよりも低減された免疫原性(例えば、免疫浸潤に対する増加した寛容性)を有する。一部の実施形態では、本開示のAAVは、未修飾AAV、例えば、本明細書に開示されるEVの内腔中に存在しないAAVよりも免疫応答が起こりにくい。一部の実施形態では、本開示のAAVは、未修飾AAV、例えば、本明細書に開示されるEVの内腔中に存在しないAAVと比較して、対象において免疫応答を誘導する可能性がより低い。一部の実施形態では、本開示のAAVは、対象の複数回投薬を可能にし、ここで、AAVの感染力及び/または活性は、1回目の投薬後に保持される。一部の実施形態では、本開示のAAVは、AAVの感染力及び/または活性を喪失することなく用量漸増研究を可能にする。
本明細書で使用されるとき、タンパク質(例えば、足場タンパク質または治療用タンパク質)の「断片」という用語は、天然起源のタンパク質と比較して当該タンパク質のN末端及び/またはC末端で欠失のある、または当該タンパク質の任意の部分に欠失のある、天然起源の配列よりも短いタンパク質のアミノ酸配列を指す。本明細書で使用されるとき、「機能的断片」という用語は、タンパク質機能を保持するタンパク質断片を指す。したがって、一部の実施形態では、EVタンパク質の機能的断片を含む足場タンパク質は、ある部分を、EV、例えばエキソソームの内腔表面または外部表面上で係留する能力を保持する。断片が機能的断片であるかどうかは、ウェスタンブロット、FACS解析、及び、例えばGFPのような自家蛍光タンパク質との断片の融合を含めた、EV、例えばエキソソームのタンパク質含量を決定するための当該技術分野で既知の方法によって評価することができる。ある特定の実施形態では、EVタンパク質の機能的断片を含む足場タンパク質は、天然起源のEVタンパク質の能力、例えば、ある部分を係留する能力の少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、または少なくとも約100%を保持する。機能的断片は、必ずしも完全長タンパク質のあらゆる機能を保持するものではない。むしろ、一部の実施形態では、断片は、ある部分を係留する、天然起源のEVタンパク質の能力を保持する場合、たとえ当該断片が完全長タンパク質の任意の他の機能をもはや保持しない場合であっても、機能的断片である。
本明細書で使用されるとき、分子(例えば、足場タンパク質または治療用タンパク質)の「バリアント」という用語は、当該技術分野で既知の方法によって比較した際に、別の分子とある特定の構造的及び機能的同一性を共有する分子を指す。例えば、あるタンパク質のバリアントは、別のタンパク質における置換、挿入、欠失、フレームシフト、または再構成を含み得る。
一部の実施形態では、足場タンパク質のバリアントは、完全長の成熟PTGFRN、BSG、IGSF2、IGSF3、IGSF8、ITGB1、ITGA4、SLC3A2、ATP1A1、ATP1A2、ATP1A3、ATP1A4、ATP1B3、ATP2B1、ATP2B2、ATP2B3、ATP2B4、CD13、ANPEP、MME、ENPP1、NRP1、CD9、CD63、CD81、PDGFR、GPIアンカータンパク質、ラクトアドヘリン、LAMP2、LAMP2B、MARCKS、MARCKSL1、BASP1、またはPTGFRN、BSG、IGSF2、IGSF3、IGSF8、ITGB1、ITGA4、SLC3A2、ATP1A1、ATP1A2、ATP1A3、ATP1A4、ATP1B3、ATP2B1、ATP2B2、ATP2B3、ATP2B4、CD13、ANPEP、MME、ENPP1、NRP1、CD9、CD63、CD81、PDGFR、GPIアンカータンパク質、ラクトアドヘリン、LAMP2、LAMP2B、MARCKS、MARCKSL1、もしくはBASP1タンパク質の断片(例えば、機能的断片)と少なくとも約70%の同一性を有するバリアントを含む。
「保存的アミノ酸置換」とは、当該アミノ酸残基が、類似の側鎖を有するアミノ酸残基と置き換えられているものである。類似の側鎖を有するアミノ酸残基のファミリーは、当該技術分野において定義されており、これらには、塩基性側鎖(例えば、リジン、アルギニン、ヒスチジン)、酸性側鎖(例えば、アスパラギン酸、グルタミン酸)、非荷電極性側鎖(例えば、グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン、トレオニン、チロシン、システイン)、非極性側鎖(例えば、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン)、ベータ分岐側鎖(例えば、トレオニン、バリン、イソロイシン)、及び芳香族側鎖(例えば、チロシン、フェニルアラニン、トリプトファン、ヒスチジン)が含まれる。故に、ポリペプチドにおけるアミノ酸が、同じ側鎖ファミリーからの別のアミノ酸と置き換えられる場合、その置換は保存的と見なされる。別の実施形態では、あるアミノ酸の連なりが、側鎖ファミリーメンバーの順序及び/または組成が異なる構造的に類似した連なりと保存的に置き換えられ得る。
2つのポリヌクレオチドまたはポリペプチド配列間の「配列同一性パーセント」または「同一性パーセント」という用語は、2つの配列の最適なアライメントを得るために導入する必要のある付加または欠失(すなわち、ギャップ)を考慮した上で、比較ウィンドウにわたってそれらの配列によって共有される、同一のマッチした位置の数を指す。マッチした位置は、標的配列及び参照配列の両方において同一のヌクレオチドまたはアミノ酸が提示される、任意の位置である。ギャップはヌクレオチドでもアミノ酸でもないため、標的配列において提示されるギャップは計数されない。同様に、参照配列からのヌクレオチドまたはアミノ酸ではなく、標的配列のヌクレオチドまたはアミノ酸が計数されるため、参照配列において提示されるギャップは計数されない。
配列同一性のパーセンテージは、両方の配列において同一のアミノ酸残基または核酸塩基が生じる位置の数を決定して、マッチした位置の数を得、マッチした位置の数を比較ウィンドウ内にある位置の総数で除し、その結果に100を乗じて、配列同一性のパーセンテージを得ることによって算出される。2つの配列間の配列の比較及び配列同一性パーセントの決定は、オンライン使用及びダウンロードの両方で容易に利用可能なソフトウェアを使用して遂行され得る。好適なソフトウェアプログラムが、種々のソースから、タンパク質配列及びヌクレオチド配列の両方のアライメントのために利用可能である。配列同一性パーセントを決定するための1つの好適なプログラムは、米国政府のNational Center for Biotechnology Information BLASTウェブサイト(blast.ncbi.nlm.nih.gov)から利用可能なBLASTプログラム集の一部である、bl2seqである。Bl2seqは、BLASTNアルゴリズムまたはBLASTPアルゴリズムのいずれかを使用して2つの配列間の比較を行う。BLASTNは、核酸配列を比較するために使用される一方で、BLASTPは、アミノ酸配列を比較するために使用される。他の好適なプログラムは、例えば、EMBOSSバイオインフォマティクスプログラム集の一部であり、またwww.ebi.ac.uk/Tools/psaにてEuropean Bioinformatics Institute(EBI)からも利用可能な、Needle、Stretcher、Water、またはMatcherである。
ポリヌクレオチドまたはポリペプチド参照配列と整列する、単一のポリヌクレオチドまたはポリペプチド標的配列内の異なる領域が各々、それらの独自の配列同一性パーセントを有することができる。配列同一性パーセント値は、小数第1位に丸められることに留意されたい。例えば、80.11、80.12、80.13、及び80.14は、80.1に切り下げられる一方で、80.15、80.16、80.17、80.18、及び80.19は、80.2に切り上げられる。また、長さの値は常に整数であることにも留意されたい。
当業者であれば、配列同一性パーセントの算出のための配列アライメントの生成が、もっぱら一次配列データによって駆動される配列対配列のバイナリ比較に限定されないことを理解しよう。配列アライメントは、多重配列アライメントから得ることができる。多重配列アライメントを生成するための1つの好適なプログラムは、www.clustal.orgから利用可能なClustalW2である。別の好適なプログラムは、www.drive5.com/muscle/から利用可能なMUSCLEである。ClustalW2及びMUSCLEは、代替として、例えばEBIから利用可能である。
また、配列アライメントは、配列データを、構造的データ(例えば、結晶学的タンパク質構造)、機能的データ(例えば、変異の箇所)、または系統発生学的データ等の異種の供給源からのデータと統合することによって生成され得ることも理解されよう。多重配列アライメントを生成するために異種データを統合する好適なプログラムは、www.tcoffee.orgにて利用可能、また代替として、例えばEBIから利用可能な、T-Coffeeである。また、配列同一性パーセントを算出するために使用される最終的アライメントは、自動的にまたは手作業でのいずれかで精選され得ることも理解されよう。
ポリヌクレオチドバリアントは、コード領域、非コード領域、または両方における改変を含有することができる。一実施形態では、ポリヌクレオチドバリアントは、サイレント置換、付加、または欠失を生み出すが、コードされたポリペプチドの特性または活性を改変しない改変を含有する。別の実施形態では、ヌクレオチドバリアントは、遺伝コードの縮重に起因するサイレント置換によって生み出される。他の実施形態では、5~10個、1~5個、または1~2個のアミノ酸が任意の組み合わせで置換、欠失、または付加されるバリアントである。ポリヌクレオチドバリアントは、様々な理由で、例えば、特定の宿主用にコドン発現を最適化する(ヒトmRNAにおけるコドンを他のもの、例えば、E.coli等の細菌宿主に変化させる)ために、生み出され得る。
天然起源のバリアントは、「アレルバリアント」と呼ばれ、生物の染色体上の所与の遺伝子座を占める遺伝子のいくつかの代替形態のうちの1つを指す(Genes II,Lewin,B.,ed.,John Wiley & Sons,New York(1985))。これらのアレルバリアントは、ポリヌクレオチドレベル及び/またはポリペプチドレベルのいずれかで様々であり得、本開示に含まれる。代替として、非天然起源のバリアントは、変異誘発技法によって、または直接合成によって生み出され得る。
タンパク質操作及び組換えDNA技術の既知の方法を使用して、バリアントを生成して、ポリペプチドの特性を改善または改変することができる。例えば、生物学的機能の実質的な喪失を伴わずに、分泌されたタンパク質のN末端またはC末端から1つまたは複数のアミノ酸を欠失させることができる。Ron et al.,J.Biol.Chem.268:2984-2988(1993)(参照によりその全体が本明細書に援用される)は、アミノ末端の3個、8個、または27個のアミノ酸残基を欠失させた後であってもヘパリン結合活性を有するバリアントKGFタンパク質について報告した。同様に、インターフェロンガンマは、このタンパク質のカルボキシ末端から8~10個のアミノ酸残基を欠失させた後に、最大で10倍高い活性を表した(Dobeli et al.,J.Biotechnology 7:199-216(1988)(参照によりその全体が本明細書に援用される))。
その上、バリアントは、天然起源のタンパク質の生物学的活性と類似した生物学的活性を保持する場合が多いことを十分な証拠が実証している。例えば、Gayle及び共同研究者ら(J.Biol.Chem 268:22105-22111(1993)(参照によりその全体が本明細書に援用される))は、ヒトサイトカインIL-1aの大規模な変異解析を実施した。同研究者らは、ランダム変異誘発を使用して、分子の全長にわたって1つのバリアント当たり平均2.5個のアミノ酸変化を持つ3,500個を超える個々のIL-1a変異体を生成した。可能なアミノ酸位置の各々で複数の変異を検査した。同研究者らは、「分子の[大半]が、[結合活性または生物学的活性]のいずれかに対する影響をほとんど伴わずに改変可能であった」ことを見出した(要約を参照されたい)。実際、検査した3,500個を超えるヌクレオチド配列のうち、23個の固有のアミノ酸配列のみが、野生型とは活性が顕著に異なるタンパク質をもたらした。
上述したように、ポリペプチドバリアントは、例えば、修飾ポリペプチドを含む。修飾には、例えば、アセチル化、アシル化、ADPリボシル化、アミド化、フラビンの共有結合、ヘム部分の共有結合、ヌクレオチドまたはヌクレオチド誘導体の共有結合、脂質または脂質誘導体の共有結合、ホスファチジルイノシトール(phosphotidylinositol)の共有結合、架橋、環化、ジスルフィド結合形成、脱メチル化、共有結合性架橋の形成、システインの形成、ピログルタミン酸の形成、ホルミル化、ガンマ-カルボキシル化、グリコシル化、GPIアンカー形成、ヒドロキシル化、ヨウ素化、メチル化、ミリストイル化、酸化、ペグ化(Mei et al.,Blood 116:270-79(2010)(同文献は参照によりその全体が本明細書に援用される))、タンパク分解プロセシング、リン酸化、プレニル化、ラセミ化、セレノイル化(selenoylation)、硫酸化、アルギニル化(arginylation)等のタンパク質へのアミノ酸の転移RNA媒介性付加、及びユビキチン化が含まれる。一部の実施形態では、足場タンパク質は、任意の好都合な箇所で修飾される。ある特定の実施形態では、足場タンパク質のN末端は、ミリストイル化されている。
「~に会合した」、「~に連結された」、または「~にコンジュゲートされた」という用語は、本明細書で、2つ以上の要素間の直接的または間接的相互作用を指して互換的に使用される。2つの要素は、共有結合性または非共有結合性の結合及び/または相互作用によって互いに会合し得る。一部の実施形態では、第1の要素、例えば、AAVは、ペプチド結合によって第2の要素、例えば、足場タンパク質に会合している。一部の実施形態では、第1の要素、例えば、AAVは、1つまたは複数のジスルフィド結合によって第2の要素、例えば、足場タンパク質に会合している。一部の実施形態では、第1の要素、例えば、AAVは、非共有結合性の相互作用、例えば、静電相互作用、水素結合、ファンデルワールス相互作用、疎水性相互作用、イオン誘起双極子、双極子誘起双極子、イオン結合、配位結合、キレート化、またはそれらの任意の組み合わせによって、第2の要素、例えば、足場タンパク質に会合している。第1の要素及び第2の要素は、直接的に会合し得、例えば、足場タンパク質が、足場タンパク質配列(またはその保存的修飾)もしくはAAVカプシドタンパク質(またはその保存的修飾)の存在部分でないいずれのアミノ酸の介在も伴わずに、ペプチド結合によってAAVカプシドタンパク質に連結されるか、または第1の要素は、間接的会合により第2の要素に会合し得、例えば、AAVが、足場タンパク質の相互作用によりEVの内腔膜に会合し、足場タンパク質のN末端が、EVの内腔膜と相互作用し、足場タンパク質のC末端が、AAVカプシドタンパク質に共有結合性で連結される。第1の要素は、少なくとも1つのアミノ酸のリンカーが第1の要素と第2の要素との間に位置付けられる場合、第2の要素に「間接的に連結している」。一部の態様では、第1の要素及び第2の要素は、直接的に会合しており、例えば、足場タンパク質が、足場タンパク質とAAVカプシドタンパク質との間のペプチド結合によってAAVに会合しているか、または第1の要素は、間接的会合により第2の要素に会合しており、例えば、AAVが、足場タンパク質を用いてEVの外部表面に会合し、足場タンパク質が、EVの外部表面に係留され、足場タンパク質のC末端もしくはN末端が、AAVカプシドタンパク質に共有結合性で連結される。
「封入された」という用語、またはこの用語の文法的に異なる形態(例えば、封入、または封入すること)は、当該2つの部分の化学的または物理的連結を伴わずに、第1の部分(例えば、AAV)を第2の部分(例えば、EV、例えばエキソソーム)の内部に有する状態またはそのプロセスを指す。一部の実施形態では、「封入された」という用語は、「~の内腔中」と互換的に使用され得る。第1の部分(例えば、AAV)を第2の部分(例えば、EV、例えばエキソソーム)の中に封入することの非限定的な例は、本明細書の他の箇所で開示される。本開示の一部の実施形態では、EVは、EVの外部表面に会合した第1のAAVと、EVによって封入された第2のAAVとを含む。本開示の一部の実施形態では、EVは、EVの外部表面に会合した第1のAAVと、EVによって封入された第2のAAVと、EVの外部表面に会合した標的化部分とを含む。本開示の一部の実施形態では、EVは、EVの外部表面に会合したAAVと、EVの外部表面に会合した標的化部分とを含む。本開示の一部の実施形態では、EVは、EVの内腔表面に会合したAAVと、EVの外部表面に会合した標的化部分とを含む。
本明細書で使用されるとき、「プロデューサー細胞」という用語は、EV、例えばエキソソーム、及び/またはAAVの生成に使用される細胞を指す。プロデューサー細胞は、インビトロで培養された細胞、またはインビボの細胞であり得る。プロデューサー細胞には、EV、例えばエキソソーム、及び/またはAAVの生成に有効であることが知られる細胞、例えば、HEK293細胞、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞、間葉系幹細胞(MSC)、BJヒト包皮線維芽細胞、fHDF線維芽細胞、AGE.HN(登録商標)神経前駆体細胞、CAP(登録商標)羊膜細胞、脂肪間葉系幹細胞、RPTEC/TERT1細胞、sf9昆虫細胞、ベビーハムスター腎臓細胞(BHK)、PER.C6細胞、Vero細胞、NS0細胞、HeLa細胞が含まれるが、これらに限定されない。一部の実施形態では、EVを生成するために使用されるプロデューサー細胞は、AAVを生成するために使用される同じ細胞である。一部の実施形態では、EVは、第1のプロデューサー細胞を使用して生成され、AAVは、第2のプロデューサー細胞を使用して生成され、ここで、第1のプロデューサー細胞は、第2のプロデューサー細胞とは異なる種類の細胞である。一部の実施形態では、EVは、第1のプロデューサー細胞を使用して生成され、AAVは、第2のプロデューサー細胞を使用して生成され、ここで、第1のプロデューサー細胞は、第2のプロデューサー細胞と同じ細胞である。
本明細書で使用されるとき、「単離する」、「単離された」、及び「単離すること」、または「精製する」、「精製された」、及び「精製すること」、ならびに「抽出された」及び「抽出すること」という用語は、互換的に使用され、精製、例えば、所望のEV調製物の選択または濃縮の1つまたは複数のプロセスを経た所望のEVの調製物の状態(例えば、複数の既知または未知の量及び/または濃度)を指す。一部の実施形態では、単離することまたは精製することは、プロデューサー細胞を含有する試料からEV(例えば、その画分)を取り出す、部分的に取り出すプロセスである。一部の実施形態では、単離されたEV組成物は、検出可能な望まれない活性を有しないか、または、代替的には、望まれない活性のレベルもしくは量は、許容されるレベルもしくは量以下である。他の実施形態では、単離されたEV組成物は、許容される量及び/または濃度以上の所望のEVの量及び/または濃度を有する。他の実施形態では、単離されたEV組成物は、組成物が得られる出発材料(例えば、プロデューサー細胞調製物)と比較して濃縮されている。この濃縮は、出発材料と比較して少なくとも約10%、少なくとも約20%、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、少なくとも約99.9%、少なくとも約99.99%、少なくとも約99.999%、または少なくとも約99.9999%であり得る。一部の実施形態では、単離されたEV調製物は、残留する生物由来物質を実質的に含まない。一部の実施形態では、単離されたEV調製物は、いかなる混入生物物質も約100%含まないか、少なくとも約99%含まないか、少なくとも約98%含まないか、少なくとも約97%含まないか、少なくとも約96%含まないか、少なくとも約95%含まないか、少なくとも約94%含まないか、少なくとも約93%含まないか、少なくとも約92%含まないか、少なくとも約91%含まないか、または少なくとも約90%含まない。残留する生物由来物質には、非生物物質(化学物質を含む)または不要な核酸、タンパク質、脂質、もしくは代謝産物が含まれ得る。残留する生物由来物質を実質的に含まないことはまた、EV組成物が検出可能なプロデューサー細胞を含有しないこと、及びEVのみが検出可能であることを意味し得る。
本明細書で使用されるとき、「ペイロード」という用語は、EVに接触させられる標的(例えば、標的細胞)に作用する薬剤を指す。EV、例えばエキソソーム上に含めることができるペイロードの非限定的な例は、AAVである。EV中、もしくはEV、例えばエキソソームの外部表面上、及び/またはプロデューサー細胞に導入され得るペイロードには、ヌクレオチド(例えば、検出可能な部分もしくは毒素を含む、または転写を妨害するヌクレオチド)、核酸(例えば、酵素等のポリペプチドをコードするDNAもしくはmRNA分子、またはmiRNA、dsDNA、lncRNA、及びsiRNA等の制御機能を有するRNA分子)、アミノ酸(例えば、検出可能な部分もしくは毒素を含む、または翻訳を妨害するアミノ酸)、ポリペプチド(例えば、酵素)、脂質、炭水化物、及び低分子(例えば、低分子薬及び毒素)等の薬剤が含まれる。ある特定の実施形態では、ペイロードは、AAVを含む。
本明細書で使用されるとき、「親和性物質」とは、第2の部分に結合することができる部分を指す。一部の実施形態では、親和性物質は、抗体またはその抗原結合断片である。一部の実施形態では、親和性物質は、受容体、例えば、AAV受容体である。一部の態様では、AAV親和性物質をコードする発現カセットが、AAV産生プラスミドと一緒に標的細胞に一過性でトランスフェクトされる。一部の態様では、AAVが産生される。
本明細書で使用されるとき、「抗体」という用語は、天然であるか、または部分的もしくは全体的に合成的に生産されたかにかかわらず、免疫グロブリン、及びその断片を包含する。この用語はまた、免疫グロブリン結合ドメインに相同である結合ドメイン、例えば、抗原結合ドメインを有する任意のタンパク質を網羅する。「抗体」は、抗原に特異的に結合し、それを認識する免疫グロブリン遺伝子またはその断片からのフレームワーク領域を含むポリペプチドをさらに含む。抗体という用語の使用は、全抗体、ポリクローナル、モノクローナル、及び組換え抗体、それらの断片を含むことが意図され、一本鎖抗体、ヒト化抗体、マウス抗体、キメラ、マウス-ヒト、マウス-霊長類、霊長類-ヒトモノクローナル抗体、ラクダ抗体、サメIgNAR、抗イディオタイプ抗体、例えば、scFv、(scFv)、Fab、Fab’、F(ab’)、F(ab1)、Fv、dAb、一本鎖Fab、及びFd断片、ダイアボディ、ミニボディ等の抗体断片、ならびに抗体関連ポリペプチドをさらに含む。抗体は、それらが所望の生物学的活性または機能を表す限り、二重特異性抗体及び多重特異性抗体を含む。一部の態様では、抗体またはその抗原結合断片は、ナノボディである。
「個体」、「対象」、「宿主」、及び「患者」という用語は、本明細書で互換的に使用され、診断、処置、または治療が所望される任意の哺乳類対象、特にヒトを指す。本明細書に記載の組成物及び方法は、ヒトの治療及び獣医学的用途の両方に適用可能である。一部の実施形態では、対象は哺乳動物であり、他の実施形態では、対象はヒトである。本明細書で使用されるとき、「哺乳類対象」は、限定されないが、ヒト、飼育動物(例えば、イヌ、ネコ等)、家畜動物(例えば、ウシ、ヒツジ、ブタ、ウマ等)、及び実験動物(例えば、サル、ラット、マウス、ウサギ、モルモット等)を含む、全ての哺乳動物を含む。
本明細書で使用されるとき、「実質的に含まない」という用語は、EV、例えばエキソソームを含む試料が、質量/体積(m/v)パーセンテージ濃度に基づいて約10%未満の高分子を含むことを意味する。一部の画分は、約0.001%未満、約0.01%未満、約0.05%未満、約0.1%未満、約0.2%未満、約0.3%未満、約0.4%未満、約0.5%未満、約0.6%未満、約0.7%未満、約0.8%未満、約0.9%未満、約1%未満、約2%未満、約3%未満、約4%未満、約5%未満、約6%未満、約7%未満、約8%未満、約9%未満、または約10%(m/v)未満の高分子を含有し得る。
本明細書で使用されるとき、「高分子」という用語は、核酸、混入タンパク質、脂質、炭水化物、代謝産物、またはそれらの組み合わせを意味する。
本明細書で使用されるとき、「アデノ随伴ウイルス」または「AAV」という用語は、1型AAV、2型AAV、3型(3A型及び3B型を含む)AAV、4型AAV、5型AAV、6型AAV、7型AAV、8型AAV、9型AAV、10型AAV、11型AAV、12型AAV、13型AAV、ヘビAAV、トリAAV、ウシAAV、イヌAAV、ウマAAV、ヒツジAAV、ヤギAAV、エビAAV、Gaoら(J.Virol.78:6381(2004))及びMorisら(Virol.33:375(2004))によって開示されるAAV血清型及びクレード、ならびに未知のまたは今後発見される任意の他のAAVを含むが、これらに限定されない。例えば、FIELDS et al.VIROLOGY,volume 2,chapter 69(4th ed.,Lippincott-Raven Publishers)を参照されたい。AAVは、パルボウイルス科のウイルス内のディペンドパルボウイルス(属)を指す。例えば、AAVは、天然起源の「野生型」ウイルスに由来するAAV、天然起源のcap遺伝子によりコードされるカプシドタンパク質に由来するカプシド中にパッケージングされた組換えAAV(rAAV)ゲノム及び/または非天然カプシドcap遺伝子によりコードされるカプシドタンパク質に由来するカプシド中にパッケージングされたrAAVゲノムに由来するAAVであり得る。本明細書で使用されるとき、「AAV」は、ウイルス自体またはその誘導体を指して使用され得る。この用語は、別途具体的に指示される場合を除いて、全てのサブタイプならびに天然起源の形態及び組換え形態の両方を網羅する。AAVには、1型AAV(AAV-1)、2型AAV(AAV-2)、3型AAV(AAV-3)、4型AAV(AAV-4)、5型AAV(AAV-5)、6型AAV(AAV-6)、7型AAV(AAV-7)、8型AAV(AAV-8)、9型AAV(AAV-9)、トリAAV、ウシAAV、イヌAAV、ウマAAV、霊長類AAV、非霊長類AAV、及びヒツジAAVが含まれる。「霊長類AAV」とは、霊長類に感染するAAVを指し、「非霊長類AAV」とは、非霊長類哺乳動物に感染するAAVを指し、「ウシAAV」とは、ウシ哺乳動物に感染するAAVを指す、等である。例えば、Fields et al.,VIROLOGY,volume 2,chapter 69(3d ed.,Lippincott-Raven Publishers)を参照されたい。一部の態様では、AAVは、非複製型AAV、例えば、非感染性AAVである。一部の実施形態では、AAVは、ウイルスベクターを含む。
一部の態様では、本開示は、「単離されたAAV」を提供する。AAVに関して本明細書で使用されるとき、「単離された」という用語は、その天然環境から(例えば、宿主細胞、組織、または対象から)単離されたか、または人工的に生産されたAAVを指す。単離されたAAVは、組換え法を使用して生産することができる。かかるAAVは、本明細書で、「組換えAAV」または「rAAV」と称されることがある。一部の実施形態では、組換えAAVは、rep及びcap遺伝子の一部または全てが異種配列と置き換えられたAAVゲノムを有する。本明細書で使用される「rAAVベクター」とは、AAV由来ではないポリヌクレオチド配列(すなわち、AAVとは異種のポリヌクレオチド)、典型的には細胞の遺伝子形質転換のための目的とする配列を含む、AAVベクターを指す。一般に、異種ポリヌクレオチドには、少なくとも1つ、一般には2つのAAV末端逆位反復配列(ITR)が隣接する。rAAVベクターという用語は、rAAVベクター粒子及びrAAVベクタープラスミドの両方を包含する。組換えAAVは、好ましくは、rAAVの導入遺伝子が1つまたは複数の既定の組織(複数可)に特異的に送達されるように、組織特異的標的化能力を有する。AAVカプシドは、これらの組織特異的標的化能力を決定する上で重要な要素である。故に、標的化しようとしている組織に適切なカプシドを有するrAAVが選択され得る。
「カプシド不含」または「無カプシド」(またはその変形)ベクターまたは核酸分子は、カプシドを含まないベクター構築物を指す。一部の実施形態では、無カプシドベクターまたは核酸分子は、例えば、AAV Repタンパク質をコードする配列を含有しない。
「AAVウイルス」または「AAVウイルス粒子」または「rAAVベクター粒子」とは、少なくとも1個のAAVカプシドタンパク質(典型的には、野生型AAVのカプシドタンパク質の全てによる)及びカプシド形成されたポリヌクレオチドrAAVベクターから構成されるウイルス粒子を指す。ウイルスまたは粒子が、異種ポリヌクレオチド(すなわち、哺乳類細胞に送達される導入遺伝子等の、野生型AAVゲノム以外のポリヌクレオチド)を含む場合、それは「rAAVベクター粒子」と称され得る。故に、rAAV粒子の生産は、rAAVベクターの生産を必然的に含み、これはかかるベクターがrAAV粒子内に含まれるためである。
AAVの「ヘルパーウイルス」とは、AAV(例えば、野生型AAV)が哺乳類細胞によって複製及びパッケージングされることを可能にするウイルスを指す。アデノウイルス、ヘルペスウイルス、バキュロウイルス、及びワクシニア等のポックスウイルスを含めた、様々なかかるAAVのヘルパーウイルスが当該技術分野で既知である。アデノウイルスは、いくつかの異なるサブグループを包含するが、サブグループCのアデノウイルス5型が最も一般的に使用される。ヒト、非ヒト哺乳類、及びトリ由来の多数のアデノウイルスが知られており、ATCC等の寄託機関から入手可能である。ヘルペス科のウイルスには、例えば、単純ヘルペスウイルス(HSV)及びエプスタイン・バールウイルス(EBV)、ならびにサイトメガロウイルス(CMV)及び偽性狂犬病ウイルス(PRV)が含まれ、これらもまたATCC等の寄託機関から入手可能である。
本明細書で使用されるとき、「末端逆位反復配列」(または「ITR」)とは、一組のヌクレオチド(最初の配列)、続いて下流にその逆相補鎖を含む、一本鎖核酸配列の5’末端または3’末端のいずれかに位置する核酸の部分配列、すなわち、回文配列を指す。最初の配列と逆相補鎖との間に介在するヌクレオチド配列は、任意の長さであることができる。
本明細書で使用される「指向性」という用語は、第1の構成成分が第2の構成成分を標的化する能力を指す。一部の態様では、指向性は、AAVベクターまたはビリオンが1つまたは複数の指定の細胞種に形質導入する能力を指すが、ベクターが1つまたは複数の指定の細胞種において細胞に形質導入するように機能する様態もまた包含し得、すなわち、指向性は、AAVベクターまたはビリオンの、ある特定の細胞種もしくは組織種(複数可)への優先的な進入及び/またはある特定の細胞種もしくは組織種への進入を容易にする細胞表面との優先的な相互作用を指し、任意選択でかつ好ましくは、これに続いて、例えば組換えウイルスによる、異種ヌクレオチド配列(複数可)の発現のために、細胞においてAAVベクターまたはビリオンによって担持される配列の発現(例えば、転写、及び任意選択で翻訳)が起こる。本明細書で使用されるとき、「形質導入」という用語は、AAVベクターまたはビリオンが1つまたは複数の特定の細胞種に感染する能力を指し、すなわち、形質導入は、AAVベクターまたはビリオンの細胞への進入、及びAAVベクターまたはビリオン内に含まれる遺伝物質の細胞への導入により、ベクターゲノムからの発現を得ることを指す。全ての場合ではないが、場合によっては、形質導入及び指向性は、相関し得る。
一部の態様では、EVが特定の細胞、組織、または臓器による取り込みを強化させる能力は、EV上で発現されるように標的化部分を操作することによって修飾され得る。本明細書で使用されるとき、「標的化部分」という用語は、インビボまたはインビトロで細胞外小胞(例えば、エキソソーム、ナノ小胞)の分布を変更することができる薬剤(すなわち、ペイロード)を指す。一部の態様では、標的化部分は、EV(例えば、エキソソーム)上で発現される場合、EVの自然の移動を改変及び/または強化する。標的化部分は、タンパク質、ペプチド、脂質、もしくは炭水化物等の生体分子、または合成分子であり得る。例えば、標的化部分は、親和性リガンド(例えば、抗体、VHHドメイン、ファージディスプレイペプチド、フィブロネクチンドメイン、ラクダ類、VNAR)、合成重合体(例えば、PEG)、天然リガンド/分子(例えば、CD40L、アルブミン、CD47、CD24、CD55、CD59)、組換えタンパク質(例えば、XTEN)であり得るが、これらに限定されない。本開示とともに使用することができる標的化部分の非限定的な例としては、樹状細胞上に特異的に発現するマーカー(例えば、Clec9AまたはDEC205)またはT細胞上に特異的に発現するマーカー(例えば、CD3)に結合し得るものが挙げられる。
ある特定の態様では、標的化部分は、EV(例えば、エキソソーム)の表面上に提示される。標的化部分は、(例えば、遺伝子にコードされた融合分子として)足場タンパク質(例えば、足場X)に融合されることによってEV表面上に提示され得る。一部の態様では、標的化部分は、化学反応により生物標的化(bio-targeting)部分をEV表面分子に結合させることによってEV表面上に提示され得る。本開示とともに使用することができる標的化部分の非限定的な例としては、C型レクチンドメインファミリー9メンバーA(Clec9a)タンパク質、樹状細胞特異的細胞間接着分子-3捕捉非インテグリン(DC-SIGN)、CD207、CD40、Clec6、樹状細胞免疫受容体(DCIR)、DEC-205、レクチン様酸化低密度リポタンパク質受容体-1(LOX-1)、MARCO、Clec12a、DC-アシアロ糖タンパク質受容体(DC-ASGPR)、DC免疫受容体2(DCIR2)、デクチン-1、マクロファージマンノース受容体(MMR)、BDCA-1(CD303、Clec4c)、デクチン-2、Bst-2(CD317)、CD3、またはそれらの任意の組み合わせが挙げられる。ある特定の態様では、標的化部分は、Clec9aタンパク質である。一部の態様では、標的化部分は、CD3分子である。
本明細書で使用されるとき、「C型レクチンドメインファミリー9メンバーA」(Clec9a)タンパク質という用語は、活性化受容体として機能し、骨髄系列細胞(例えば、DC)上に発現しているV群C型レクチン様受容体(group V C-type lectin-like receptor)(CTLR)を指す。Huysamen et al.,J Biol Chem 283(24):16693-701(2008)、米国特許第9,988,431B2号(同文献の各々は参照によりその全体が本明細書に援用される)。Clec9aの同義語が知られており、これにはCD370、DNGR-1、5B5、HEEE9341、及びC型レクチンドメイン含有9Aが含まれる。一部の態様では、Clec9aタンパク質は、ヒトcDC1細胞上に発現している。一部の態様では、Clec9aタンパク質は、マウスcDC1及びpDC細胞上に発現している。別途指定されない限り、本明細書で使用されるClec9aは、1つまたは複数の種(例えば、ヒト、非ヒト霊長類、イヌ、ネコ、モルモット、ウサギ、ラット、マウス、ウマ、ウシ、及びクマ)由来のClec9aを指し得る。
本明細書で使用される「投与すること」とは、本明細書に開示されるEV、例えばエキソソームを含む組成物を、薬学的に許容される経路を介して対象に与えることを意味する。投与経路は、静脈内、例えば、静脈内注射及び静脈内注入であり得る。追加の投与経路には、例えば、皮下、筋肉内、経口、鼻腔、及び肺内投与が含まれる。EV、例えばエキソソームは、少なくとも1つの賦形剤を含む薬学的組成物の一部として投与することができる。
本明細書で使用される「免疫応答」とは、外来性のまたは異常な作用物質、例えば、AAVに対する脊椎動物内の生物学的応答を指し、そのような応答は、これらの作用物質及びそれらによって引き起こされる疾患に対して生物を保護する。免疫応答は、免疫系の1つもしくは複数の細胞(例えば、Tリンパ球、Bリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、マクロファージ、好酸球、肥満細胞、樹状細胞、または好中球)、及びこれらの細胞のうちのいずれかまたは肝臓によって産生される可溶性高分子(抗体、サイトカイン、及び補体を含む)の作用によって媒介され、これにより侵入病原体、病原体に感染した細胞もしくは組織、がん性もしくは他の異常な細胞、または、自己免疫状態もしくは病的炎症の場合には、正常なヒト細胞もしくは組織の選択的標的化、それへの結合、それへの損傷、その破壊、及び/または脊椎動物の身体からのその排除をもたらす。免疫反応には、例えば、T細胞、例えば、エフェクターT細胞、Th細胞、CD4+細胞、CD8+T細胞、もしくはTreg細胞の活性化もしくは阻害、または免疫系の任意の他の細胞、例えば、NK細胞の活性化もしくは阻害が含まれる。したがって、免疫応答は、体液性免疫応答(例えば、B細胞によって媒介される)、細胞性免疫応答(例えば、T細胞によって媒介される)、または体液性免疫応答及び細胞性免疫応答の両方を含み得る。一部の実施形態では、免疫応答は、「阻害性」免疫応答である。阻害性免疫応答は、刺激物質(例えば、AAV治療)の効果を遮断または減弱させる免疫応答である。ある特定の実施形態では、阻害性免疫応答は、AAVに対する阻害性抗体の産生を含む。
本明細書で使用されるとき、「治療用タンパク質」という用語は、対象に投与され得る、当該技術分野で既知の任意のポリペプチドを指す。一部の実施形態では、治療用タンパク質は、凝固因子、増殖因子、抗酸化物質、酵素、腫瘍抑制因子遺伝子、DNA修復タンパク質、構造タンパク質、抗体、それらの機能的断片、またはそれらの組み合わせから選択されるタンパク質を含む。本明細書で使用されるとき、「凝固因子」という用語は、対象において出血エピソードを予防するかまたはその持続期間を減少させる、天然起源のまたは組換えにより生産された分子、またはその類似体を指す。換言すれば、それは凝固促進活性を有する、すなわち、フィブリノゲンを不溶性フィブリンの網目へと変換して、血液の凝固(coagulate)または凝固(clot)を引き起こすことを担う分子を意味する。本明細書で使用される「凝固因子」には、活性化された凝固因子、そのチモーゲン、または活性化可能な凝固因子が含まれる。「活性化可能な凝固因子」とは、活性型に変換されることができる不活性型の(例えば、そのチモーゲン型の)凝固因子である。「凝固因子」という用語は、第I因子(FI)、第II因子(FII)、第V因子(FV)、FVII、FVIII、FIX、第X因子(FX)、第XI因子(FXI)、第XII因子(FXII)、第XIII因子(FXIII)、フォン・ヴィレブランド因子(VWF)、プレカリクレイン、高分子量キニノーゲン、フィブロネクチン、抗トロンビンIII、ヘパリン補因子II、プロテインC、プロテインS、プロテインZ、プロテインZ関連プロテアーゼ阻害剤(ZPI)、プラスミノーゲン、アルファ2-抗プラスミン、組織プラスミノーゲン活性化因子(tPA)、ウロキナーゼ、プラスミノーゲン活性化因子阻害剤-1(PAI-1)、プラスミノーゲン活性化因子阻害剤-2(PAI2)、それらのチモーゲン、それらの活性化型、またはそれらの任意の組み合わせを含むが、これらに限定されない。
本明細書で使用される凝固活性とは、最終的にフィブリン塊の形成に達する、及び/または出血(hemorrhage)もしくは出血(bleeding)エピソードの重症度、持続期間、もしくは頻度を低減する、生化学反応のカスケードに関与する能力を意味する。
本明細書で使用される「増殖因子」は、サイトカイン及びホルモンを含めた当該技術分野で既知の任意の増殖因子を含む。一部の実施形態では、増殖因子は、アドレノメデュリン(AM)、アンジオポエチン(Ang)、自己分泌型運動因子、骨形成タンパク質(BMP)(例えば、BMP2、BMP4、BMP5、BMP7)、毛様体神経栄養因子ファミリーメンバー(例えば、毛様体神経栄養因子(CNTF)、白血病阻害性因子(LIF)、インターロイキン-6(IL-6))、コロニー刺激因子(例えば、マクロファージコロニー刺激因子(m-CSF)、顆粒球コロニー刺激因子(G-CSF)、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM-CSF))、上皮増殖因子(EGF)、エフリン(例えば、エフリンA1、エフリンA2、エフリンA3、エフリンA4、エフリンA5、エフリンB1、エフリンB2、エフリンB3)、エリスロポエチン(EPO)、線維芽細胞増殖因子(FGF)(例えば、FGF1、FGF2、FGF3、FGF4、FGF5、FGF6、FGF7、FGF8、FGF9、FGF10、FGF11、FGF12、FGF13、FGF14、FGF15、FGF16、FGF17、FGF18、FGF19、FGF20、FGF21、FGF22、FGF23)、ウシ胎子ソマトトロピン(FBS)、GDNFファミリーメンバー(例えば、グリア細胞株由来神経栄養因子(GDNF)、ニュールツリン、パーセフィン、アルテミン)、増殖分化因子-9(GDF9)、肝細胞増殖因子(HGF)、肝癌細胞由来増殖因子(HDGF)、インスリン、インスリン様成長因子(例えば、インスリン様成長因子-1(IGF-1)またはIGF-2、インターロイキン(IL)(例えば、IL-1、IL-2、IL-3、IL-4、IL-5、IL-6、IL-7)、ケラチノサイト増殖因子(KGF)、遊走刺激因子(MSF)、マクロファージ刺激タンパク質(MSPまたは肝細胞増殖因子様タンパク質(HGFLP))、ミオスタチン(GDF-8)、ニューレグリン(例えば、ニューレグリン1(NRG1)、NRG2、NRG3、NRG4)、ニューロトロフィン(例えば、脳由来神経栄養因子(BDNF)、神経成長因子(NGF)、ニューロトロフィン-3(NT-3)、NT-4、胎盤増殖因子(PGF)、血小板由来増殖因子(PDGF)、レナラーゼ(RNLS)、T細胞増殖因子(TCGF)、トロンボポエチン(TPO)、トランスフォーミング増殖因子(例えば、トランスフォーミング増殖因子アルファ(TGF-α)、TGF-β、腫瘍壊死因子-アルファ(TNF-α)、及び血管内皮細胞増殖因子(VEGF)から選択される。
一部の実施形態では、治療用タンパク質は、X連鎖性ジストロフィン、MTM1(ミオチューブラリン)、チロシンヒドロキシラーゼ、AADC、シクロヒドロラーゼ、SMN1、FXN(フラタキシン)、GUCY2D、RS1、CFH、HTRA、ARMS、CFB/CC2、CNGA/CNGB、Prf65、ARSA、PSAP、IDUA(MPS I)、IDS(MPS II)、PAH、GAA(酸性アルファ-グルコシダーゼ)、低密度リポタンパク質受容体、嚢胞性線維症膜貫通コンダクタンス制御因子、GBA、MECP2、SCN1A、UBE3A、DMPK、FMR1、GJB1、CaMK2、HTT、ATX3、PMP22、CAPN3、DYSF、SGCA、SGCB、SGCG、SGCD、TNN、及びAN05、またはそれらの任意の組み合わせから選択される遺伝子によりコードされる。一部の態様では、治療用タンパク質は、ヒトアデノシンデアミナーゼ遺伝子によりコードされる。一部の態様では、治療用タンパク質は、ヒトA1AT遺伝子によりコードされる。一部の態様では、治療用タンパク質は、ヒトヘモグロビン(β鎖)遺伝子によりコードされる。一部の態様では、治療用タンパク質は、ヒトp53遺伝子によりコードされる。一部の態様では、治療用タンパク質は、ヒトABCD1遺伝子によりコードされる。一部の態様では、治療用タンパク質は、ヒトCHM遺伝子によりコードされる。一部の態様では、治療用タンパク質は、ヒトアデニルシクラーゼ6遺伝子によりコードされる。一部の態様では、治療用タンパク質は、ヒトCTFR遺伝子によりコードされる。一部の態様では、治療用タンパク質は、ヒトジストロフィン遺伝子によりコードされる。一部の態様では、治療用タンパク質は、ヒトアルファ-ガラクトシダーゼA遺伝子によりコードされる。一部の態様では、治療用タンパク質は、ヒトBDNF経路遺伝子によりコードされる。一部の態様では、治療用タンパク質は、ヒトシトシンデアミナーゼ遺伝子によりコードされる。一部の態様では、治療用タンパク質は、ヒト第VIII因子遺伝子によりコードされる。一部の態様では、治療用タンパク質は、ヒト第IX因子遺伝子によりコードされる。一部の態様では、治療用タンパク質は、ヒトLDLR遺伝子によりコードされる。一部の態様では、治療用タンパク質は、ヒトハンチンチン遺伝子によりコードされる。一部の態様では、治療用タンパク質は、ヒトリポタンパク質リパーゼ遺伝子によりコードされる。一部の態様では、治療用タンパク質は、ヒトND4遺伝子によりコードされる。一部の態様では、治療用タンパク質は、ヒトARSA遺伝子によりコードされる。一部の態様では、治療用タンパク質は、ヒトIDUA遺伝子によりコードされる。一部の態様では、治療用タンパク質は、ヒトIDS遺伝子によりコードされる。一部の態様では、治療用タンパク質は、ヒトSGSH遺伝子によりコードされる。一部の態様では、治療用タンパク質は、ヒトAADC遺伝子によりコードされる。一部の態様では、治療用タンパク質は、ヒト酸性アルファ-グルコシダーゼ遺伝子によりコードされる。一部の態様では、治療用タンパク質は、ヒトコラーゲンC7遺伝子によりコードされる。一部の態様では、治療用タンパク質は、ヒトRPE65遺伝子によりコードされる。一部の態様では、治療用タンパク質は、ヒトSMN1遺伝子によりコードされる。一部の態様では、治療用タンパク質は、ヒトVEGF遺伝子によりコードされる。一部の態様では、治療用タンパク質は、ヒトWAS遺伝子によりコードされる。一部の態様では、治療用タンパク質は、ヒトMTM1遺伝子によりコードされる。一部の態様では、治療用タンパク質は、ヒトRPGR遺伝子によりコードされる。
本明細書で使用されるとき、「異種」または「外因性」という用語は、所与の関連、例えば、細胞またはポリペプチドにおいては通常見出されないような分子を指す。例えば、外因性または異種分子が細胞に導入され得、これらは、例えば、トランスフェクションもしくは他の形態の遺伝子操作による細胞の操作後にのみ存在するか、または異種アミノ酸配列が、それが天然では見出されないタンパク質に存在し得る。
本明細書で使用されるとき、「異種ヌクレオチド配列」という用語は、所与のポリヌクレオチド配列で天然には生じないヌクレオチド配列を指す。一実施形態では、異種ヌクレオチド配列は、治療用タンパク質、例えば、凝固因子、例えば、FVIIIの半減期を延長することができるポリペプチドをコードする。別の実施形態では、異種ヌクレオチド配列は、治療用タンパク質、例えば、凝固因子、例えば、FVIIIの流体力学的半径を増加させるポリペプチドをコードする。他の実施形態では、異種ヌクレオチド配列は、治療用タンパク質の生物学的活性または機能(例えば、プロコアグラント活性)に顕著に影響を及ぼすことなく、治療用タンパク質の1つまたは複数の薬物動態特性を改善するポリペプチドをコードする。一部の実施形態では、治療用タンパク質は、リンカーによって、異種ヌクレオチド配列によりコードされるポリペプチドに連結またはつなげられる。異種ヌクレオチド配列によりコードされるポリペプチド部分の非限定的な例としては、とりわけ、免疫グロブリン定常領域もしくはその一部分、アルブミンもしくはその断片、アルブミン結合部分、トランスフェリン、米国特許出願第20100292130号のPASポリペプチド、HAP配列、トランスフェリンもしくはその断片、ヒト絨毛性ゴナドトロピンのβサブユニットのC末端ペプチド(CTP)、アルブミン結合低分子、XTEN配列、FcRn結合部分(例えば、完全なFc領域またはFcRnに結合するその一部分)、一本鎖Fc領域(ScFc領域、例えば、US2008/0260738、WO2008/012543、またはWO2008/1439545に記載されるようなもの)、ポリグリシンリンカー、ポリセリンリンカー、50%未満~50%超の様々な程度の二次構造を有する、グリシン(G)、アラニン(A)、セリン(S)、トレオニン(T)、グルタミン酸(E)、及びプロリン(P)から選択されるアミノ酸のうちの2種類でできた6~40アミノ酸のペプチド及び短いポリペプチド、またはそれらの2つ以上の組み合わせが挙げられる。一部の実施形態では、異種ヌクレオチド配列によりコードされるポリペプチドは、非ポリペプチド部分に連結されている。非ポリペプチド部分の非限定的な例としては、ポリエチレングリコール(PEG)、アルブミン結合低分子、ポリシアル酸、ヒドロキシエチルデンプン(HES)、それらの誘導体、またはそれらの任意の組み合わせが挙げられる。
本明細書で使用されるとき、「Fc領域」という用語は、天然IgのFc領域に対応する、すなわち、その2本の重鎖のそれぞれのFcドメインの二量体会合によって形成されるような、ポリペプチドの一部分として定義される。ある天然Fc領域は、別のFc領域とホモ二量体を形成する。対照的に、本明細書で使用される「遺伝的に融合されたFc領域」または「一本鎖Fc領域」(scFc領域)という用語は、単一のポリペプチド鎖と遺伝的に連結された(すなわち、単一の連続した遺伝子配列においてコードされる)Fcドメインから構成される合成二量体Fc領域を指す。
一実施形態では、「Fc領域」とは、抗体のパパイン切断部位(すなわち、IgGにおける重鎖定常領域の第1残基を114としたときの残基216)のすぐ上流のヒンジ領域において始まり、C末端で終わる、単一のIg重鎖の一部分を指す。したがって、完全なFcドメインは、少なくともヒンジドメイン、CH2ドメイン、及びCH3ドメインを含む。
Igアイソタイプに応じて、Ig定常領域のFc領域は、CH2、CH3、及びCH4ドメイン、ならびにヒンジ領域を含み得る。IgのFc領域を含むキメラタンパク質は、キメラタンパク質に、増加した安定性、増加した血清半減期(Capon et al.,1989,Nature 337:525を参照されたい)、ならびに胎児性Fc受容体(FcRn)等のFc受容体への結合(米国特許第6,086,875号、同第6,485,726号、同第6,030,613号、WO03/077834、US2003-0235536A1)(同文献は参照によりそれらの全体が本明細書に援用される)を含めたいくつかの望ましい特性を付与する。
本明細書で使用される「処置する」、「処置」、または「処置すること」とは、例えば、疾患または病態の重症度の低減;疾患過程の継続期間の低減;疾患または病態に関連する1つまたは複数の症状の改善または排除;疾患または病態の治癒を必ずしも伴わない、疾患または病態を有する対象への有益な効果の提供を指す。この用語はまた、疾患もしくは病態またはその症状の予防(prophylaxis)または予防(prevention)も含む。
本明細書で使用される「予防する」または「予防すること」とは、特定の転帰の発生または重症度を減少または低減することを指す。いくつかの実施形態では、転帰の予防は、予防的処置により達成される。
II.本開示の組成物
本開示のある特定の態様は、AAVと、足場タンパク質とを含む、EV、例えばエキソソームを対象とし、ここで、AAVは、エキソソームの内腔内にある。一部の実施形態では、該EVは、足場タンパク質を欠いた参照EVの内腔中のAAVの数よりも多いAAVの数を内腔中に含有する。一部の態様では、該EVは、例えば、足場タンパク質を含むか含まないかのいずれかのEVの混合集団中で、足場タンパク質を欠いたEVよりもAAVを取り込む可能性が高く、内腔中にAAVのみを含むEVよりも高いパーセンテージのEVが、内腔中に足場タンパク質及びAAVを含む。
II.A.細胞外小胞(EV)
本明細書に記載のEV、例えばエキソソームは、約20~300nmの直径を有する細胞外小胞である。ある特定の実施形態では、本開示のEV、例えばエキソソームは、約20nm~約290nm、約20nm~約280nm、約20nm~約270nm、約20nm~約260nm、20nm~約250nm、約20nm~約240nm、約20nm~約230nm、約20nm~約220nm、約20nm~約210nm、約20nm~約200nm、約20nm~約190nm、約20nm~約180nm、約20nm~約170nm、約20nm~約160nm、約20nm~約150nm、約20nm~約140nm、約20nm~約130nm、約20nm~約120nm、約20nm~約110nm、約20nm~約100nm、約20nm~約90nm、約20nm~約80nm、約20nm~約70nm、約20nm~約60nm、約20nm~約50nm、約20nm~約40nm、約20nm~約30nm、約30nm~約300nm、約30nm~約290nm、約30nm~約280nm、約30nm~約270nm、約30nm~約260nm、約30nm~約250nm、約30nm~約240nm、約30nm~約230nm、約30nm~約220nm、約30nm~約210nm、約30nm~約200nm、約30nm~約190nm、約30nm~約180nm、約30nm~約170nm、約30nm~約160nm、約30nm~約150nm、約30nm~約140nm、約30nm~約130nm、約30nm~約120nm、約30nm~約110nm、約30nm~約100nm、約30nm~約90nm、約30nm~約80nm、約30nm~約70nm、約30nm~約60nm、約30nm~約50nm、約30nm~約40nm、約40nm~約300nm、約40nm~約290nm、約40nm~約280nm、約40nm~約270nm、約40nm~約260nm、約40nm~約250nm、約40nm~約240nm、約40nm~約230nm、約40nm~約220nm、約40nm~約210nm、約40nm~約200nm、約40nm~約190nm、約40nm~約180nm、約40nm~約170nm、約40nm~約160nm、約40nm~約150nm、約40nm~約140nm、約40nm~約130nm、約40nm~約120nm、約40nm~約110nm、約40nm~約100nm、約40nm~約90nm、約40nm~約80nm、約40nm~約70nm、約40nm~約60nm、約40nm~約50nm、約50nm~約300nm、約50nm~約290nm、約50nm~約280nm、約50nm~約270nm、約50nm~約260nm、約50nm~約250nm、約50nm~約240nm、約50nm~約230nm、約50nm~約220nm、約50nm~約210nm、約50nm~約200nm、約50nm~約190nm、約50nm~約180nm、約50nm~約170nm、約50nm~約160nm、約50nm~約150nm、約50nm~約140nm、約50nm~約130nm、約50nm~約120nm、約50nm~約110nm、約50nm~約100nm、約50nm~約90nm、約50nm~約80nm、約50nm~約70nm、約50nm~約60nm、約60nm~約300nm、約60nm~約290nm、約60nm~約280nm、約60nm~約270nm、約60nm~約260nm、約60nm~約250nm、約60nm~約240nm、約60nm~約230nm、約60nm~約220nm、約60nm~約210nm、約60nm~約200nm、約60nm~約190nm、約60nm~約180nm、約60nm~約170nm、約60nm~約160nm、約60nm~約150nm、約60nm~約140nm、約60nm~約130nm、約60nm~約120nm、約60nm~約110nm、約60nm~約100nm、約60nm~約90nm、約60nm~約80nm、約60nm~約70nm、約70nm~約300nm、約70nm~約290nm、約70nm~約280nm、約70nm~約270nm、約70nm~約260nm、約70nm~約250nm、約70nm~約240nm、約70nm~約230nm、約70nm~約220nm、約70nm~約210nm、約70nm~約200nm、約70nm~約190nm、約70nm~約180nm、約70nm~約170nm、約70nm~約160nm、約70nm~約150nm、約70nm~約140nm、約70nm~約130nm、約70nm~約120nm、約70nm~約110nm、約70nm~約100nm、約70nm~約90nm、約70nm~約80nm、約80nm~約300nm、約80nm~約290nm、約80nm~約280nm、約80nm~約270nm、約80nm~約260nm、約80nm~約250nm、約80nm~約240nm、約80nm~約230nm、約80nm~約220nm、約80nm~約210nm、約80nm~約200nm、約80nm~約190nm、約80nm~約180nm、約80nm~約170nm、約80nm~約160nm、約80nm~約150nm、約80nm~約140nm、約80nm~約130nm、約80nm~約120nm、約80nm~約110nm、約80nm~約100nm、約80nm~約90nm、約90nm~約300nm、約90nm~約290nm、約90nm~約280nm、約90nm~約270nm、約90nm~約260nm、約90nm~約250nm、約90nm~約240nm、約90nm~約230nm、約90nm~約220nm、約90nm~約210nm、約90nm~約200nm、約90nm~約190nm、約90nm~約180nm、約90nm~約170nm、約90nm~約160nm、約90nm~約150nm、約90nm~約140nm、約90nm~約130nm、約90nm~約120nm、約90nm~約110nm、約90nm~約100nm、約100nm~約300nm、約110nm~約290nm、約120nm~約280nm、約130nm~約270nm、約140nm~約260nm、約150nm~約250nm、約160nm~約240nm、約170nm~約230nm、約180nm~約220nm、または約190nm~約210nmの直径を有する。本明細書に記載のEV、例えばエキソソームのサイズは、下記に記載される方法に従って測定することができる。
本開示のEV、例えばエキソソームは、外部表面(例えば、細胞外表面)及び内部表面(例えば、内腔表面)を含む膜(「EV膜」)を含む。ある特定の実施形態では、内部表面は、EV、例えばエキソソームの内部コア(すなわち、内腔)に面する。ある特定の実施形態では、外部表面は、プロデューサー細胞のエンドソーム、多小胞体、または膜/細胞質と接触し得る。
一部の実施形態では、EV膜、例えばエキソソーム膜は、脂質二重膜、例えば、脂質二重層を含む。一部の実施形態では、EV膜、例えばエキソソーム膜は、脂質及び脂肪酸を含む。一部の実施形態では、EV膜、例えばエキソソーム膜は、リン脂質、糖脂質、脂肪酸、スフィンゴ脂質、ホスホグリセリド、ステロール、コレステロール、及びホスファチジルセリンを含む。
一部の実施形態では、EV膜、例えばエキソソーム膜は、内葉及び外葉を含む。内葉及び外葉の組成は、当該技術分野で既知の二重層間(transbilayer)分布アッセイによって決定することができ、例えば、Kuypers et al.,Biochem Biophys Acta 1985 819:170を参照されたい。一部の実施形態では、外葉の組成は、およそ70~90%がコリンリン脂質、およそ0~15%が酸性リン脂質、及びおよそ5~30%がホスファチジルエタノールアミンである。一部の実施形態では、内葉の組成は、およそ15~40%がコリンリン脂質、およそ10~50%が酸性リン脂質、及びおよそ30~60%がホスファチジルエタノールアミンである。
一部の実施形態では、EV膜、例えばエキソソーム膜は、グリカン等の1つまたは複数の多糖類を含む。
一部の実施形態では、EV、例えばエキソソームは、EV、例えばエキソソームの内腔内に1つまたは複数の多層体を含む。一部の実施形態では、本開示のAAVは、多層体内にある。一部の実施形態では、本開示のAAVは、多層体内にはない。
一部の態様では、EVは、マクロファージによるEVの取り込みを阻害する表面抗原を含む。一部の態様では、表面抗原は、EV(例えば、エキソソーム)の外表面に会合している。一部の態様では、表面抗原は、CD47、CD24、それらの断片、及びそれらの任意の組み合わせから選択される。ある特定の態様では、表面抗原は、CD47、例えば、ヒトCD47(UniProtKB-Q08722)を含む。一部の態様では、表面抗原は、CD47、例えば、ヒトCD47の断片を含む。ある特定の態様では、表面抗原は、CD24、例えば、ヒトCD24を含む。一部の態様では、表面抗原は、CD24、例えば、ヒトCD24の断片を含む。
II.A.1.標的化部分
一部の態様では、EV、例えばエキソソームは、EVの取り込みを導く(例えば、標的化部分)一助となり得る追加のタンパク質(またはその断片)を提示するようにさらに修飾される。ある特定の態様では、本明細書に開示されるEV、例えばエキソソームは、インビボまたはインビトロでEVの分布を変更することができる標的化部分をさらに含む。一部の態様では、標的化部分は、タンパク質、ペプチド、脂質、または合成分子等の生体分子であり得る。
一部の態様では、本開示の標的化部分は、樹状細胞のマーカーに特異的に結合する。ある特定の態様では、マーカーは、樹状細胞上にのみ発現している。一部の態様では、樹状細胞は、前駆(Pre)樹状細胞、炎症性単球由来樹状細胞(inflammatory mono dendritic cell)、形質細胞様樹状細胞(pDC)、骨髄系/古典的樹状細胞1(cDC1)、骨髄系/古典的樹状細胞2(cDC2)、炎症性単球由来樹状細胞、ランゲルハンス細胞、真皮樹状細胞、リゾチーム発現樹状細胞(LysoDC)、クッパー細胞、非古典的単球、またはそれらの任意の組み合わせを含む。これらの樹状細胞上に発現しているマーカーは、当該技術分野で既知である。例えば、Collin et al.,Immunology 154(1):3-20(2018)を参照されたい。一部の態様では、標的化部分は、タンパク質であり、該タンパク質は、DEC205、CLEC9A、CLEC6、DCIR、DC-SIGN、LOX-1、MARCO、Clec12a、Clec10a、DC-アシアロ糖タンパク質受容体(DC-ASGPR)、DC免疫受容体2(DCIR2)、デクチン-1、マクロファージマンノース受容体(MMR)、BDCA-2(CD303、Clec4c)、デクチン-2、Bst-2(CD317)、ランゲリン、CD206、CD11b、CD11c、CD123、CD304、XCR1、AXL、シグレック6、CD209、SIRPA、CX3CR1、GPR182、CD14、CD16、CD32、CD34、CD38、CD10、またはそれらの任意の組み合わせから選択されるマーカーに特異的に結合することができる抗体またはその断片である。一部の態様では、本開示に有用なマーカーは、C型レクチン様ドメインを含む。ある特定の態様では、マーカーは、Clec9aであり、樹状細胞は、cDC1である。
一部の態様では、本明細書に開示される標的化部分は、ヒトClec9a及びマウスClec9a(それらの任意のバリアントを含む)の両方に結合することができる。一部の態様では、本開示の標的化部分は、チンパンジー、アカゲザル、イヌ、ウシ、ウマ、またはラットを含むがこれらに限定されない他の種由来のClec9aに結合することができる。かかるClec9aタンパク質の配列は、当該技術分野で既知である。例えば、米国特許第8,426,565B2号を参照されたく、同文献は参照によりその全体が本明細書に援用される。
一部の態様では、本開示の標的化部分は、T細胞のマーカーに特異的に結合する。ある特定の態様では、T細胞は、CD4+ T細胞である。一部の態様では、T細胞は、CD8+ T細胞である。
一部の態様では、本開示の標的化部分は、筋細胞上のマーカーに特異的に結合する。一部の態様では、筋細胞は、平滑筋細胞である。一部の態様では、筋細胞は、骨格筋細胞である。一部の態様では、筋細胞は、心筋細胞である。一部の態様では、筋細胞上のマーカーは、アルファ-平滑筋アクチン、VE-カドヘリン、カルデスモン/CALD1、カルポニン1、ヘキシム(hexim)1、ヒスタミンH2 R;モチリンR/GPR38、トランスジェリン/TAGLN、及びそれらの任意の組み合わせから選択される。一部の態様では、筋細胞上のマーカーは、アルファ-サルコグリカン、ベータ-サルコグリカン、カルパイン阻害剤、クレアチンキナーゼMM/CKMM、eIF5A、エノラーゼ2/ニューロン特異的エノラーゼ、イプシロン-サルコグリカン、FABP3/H-FABP、GDF-8/ミオスタチン、GDF-11/GDF-8、インテグリンアルファ7、インテグリンアルファ7ベータ1、インテグリンベータ1/CD29、MCAM/CD146、MyoD、ミオゲニン、ミオシン軽鎖キナーゼ阻害剤、NCAM-1/CD56、トロポニンI、及びそれらの任意の組み合わせから選択される。一部の態様では、筋細胞上のマーカーは、ミオシン重鎖、ミオシン軽鎖、またはそれらの組み合わせである。
一部の態様では、本開示の標的化部分は、肝臓、脳、膀胱、腎臓、肺、または眼等の標的組織に特異的なマーカーに特異的に結合する。一部の態様では、本開示の標的化部分は、腫瘍細胞上に発現するマーカーに特異的に結合する。一部の態様では、EV、例えばエキソソームは、腫瘍細胞、樹状細胞、T細胞、B細胞、マクロファージ、単球、シュワン細胞、ニューロン、肝細胞、クッパー細胞、骨髄系列細胞(例えば、好中球、骨髄由来抑制細胞(MDSC、例えば、単球系MDSCまたは顆粒球系MDSC)、筋細胞、単球、マクロファージ、造血幹細胞、好塩基球、好中球、または好酸球)、またはそれらの任意の組み合わせを標的とする。一部の態様では、EV、例えばエキソソームは、骨髄系列細胞を標的とする。一部の態様では、EV、例えばエキソソームは、マクロファージを標的とする。ある特定の態様では、EV、例えばエキソソームは、肝臓、心臓、肺、脳、腎臓、中枢神経系、末梢神経系、筋肉、骨、関節、皮膚、腸、膀胱、膵臓、リンパ節、脾臓、血液、骨髄、またはそれらの任意の組み合わせを標的とする。
一部の態様では、本明細書に開示される標的化部分は、ヒトCD3タンパク質またはその断片に結合する。ヒトCD3タンパク質の配列は、当該技術分野で既知である。
一部の態様では、本明細書に開示される標的化部分は、ヒトCD3及びマウスCD3(それらの任意のバリアントを含む)の両方に結合することができる。一部の態様では、本開示の標的化部分は、チンパンジー、アカゲザル、イヌ、ウシ、ウマ、またはラットを含むがこれらに限定されない他の種由来のCD3に結合することができる。かかるCD3タンパク質の配列もまた、当該技術分野で既知である。
一部の態様では、本明細書に開示される標的化部分は、標的化部分に特異的なマーカーを発現している細胞(例えば、CD3:CD4+ T細胞及び/またはCD8+ T細胞;Clec9a:樹状細胞;または筋細胞マーカー)によるEV(例えば、エキソソーム)のより高い取り込みを可能にし得る。一部の態様では、EVの取り込みは、参照物(例えば、標的化部分を含まない対応するEVまたは非EV送達ビヒクル)と比較して、少なくとも約1倍、少なくとも約2倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、少なくとも約6倍、少なくとも約7倍、少なくとも約8倍、少なくとも約9倍、少なくとも約10倍、少なくとも約20倍、少なくとも約30倍、少なくとも約40倍、少なくとも約50倍、少なくとも約60倍、少なくとも約70倍、少なくとも約80倍、少なくとも約90倍、少なくとも約100倍、少なくとも約200倍、少なくとも約300倍、少なくとも約400倍、少なくとも約500倍、少なくとも約600倍、少なくとも約700倍、少なくとも約800倍、少なくとも約900倍、少なくとも約1,000倍、少なくとも約2,000倍、少なくとも約3,000倍、少なくとも約4,000倍、少なくとも約5,000倍、少なくとも約6,000倍、少なくとも約7,000倍、少なくとも約8,000倍、少なくとも約9,000倍、少なくとも約10,000倍、またはそれを超えて増加する。一部の態様では、参照物は、本明細書に開示される標的化部分を発現しないEV(例えば、エキソソーム)を含む。
本明細書に開示される標的化部分は、ペプチド、抗体もしくはその抗原結合断片、化学化合物、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。
一部の態様では、標的化部分は、Clec9aに特異的に結合することができるペプチドである。例えば、Yan et al.,Oncotarget 7(26):40437-40450(2016)を参照されたい。例えば、ある特定の態様では、ペプチドは、Clec9aの可溶性断片を含む。かかるペプチドの非限定的な例は、米国特許第9,988,431B2号に記載され、同文献は参照によりその全体が本明細書に援用される。ある特定の態様では、ペプチドは、Ahrens et al.,Immunity 36(4):635-45(2012)、及びZhang et al.,Immunity 36(4):646-57(2012)に記載されるもの等の、Clec9aのリガンド(天然または合成)を含む。Clec9aリガンドを含むペプチドの非限定的な例は、国際公開第WO2013/053008A2号に記載され、同文献は参照によりその全体が本明細書に援用される。
一部の態様では、標的化部分は、CD3に特異的に結合することができるペプチドである。例えば、ある特定の態様では、ペプチドは、CD3の可溶性断片を含む。ある特定の態様では、ペプチドは、CD3のリガンド(天然または合成)を含む。
一部の態様では、標的化部分は、抗体またはその抗原結合断片である。ある特定の態様では、標的化部分は、一本鎖Fv抗体断片である。ある特定の態様では、標的化部分は、一本鎖F(ab)抗体断片である。ある特定の態様では、標的化部分は、ナノボディである。ある特定の態様では、標的化部分は、モノボディである。
一部の態様では、本明細書に開示されるEV(例えば、エキソソーム)は、1つまたは複数(例えば、2つ、3つ、4つ、5つ、またはそれよりも多く)の標的化部分を含む。ある特定の態様では、1つまたは複数の標的化部分は、本明細書に開示される生物学的に活性な他の外因性分子(例えば、治療分子、アジュバント、または免疫調節剤)と組み合わせて発現される。一部の態様では、1つまたは複数の標的化部分は、EV、例えばエキソソームの外表面上に発現され得る。したがって、ある特定の態様では、1つまたは複数の標的化部分は、EV、例えばエキソソームの外表面上の足場部分(例えば、足場X)に連結されている。1つまたは複数の標的化部分が、生物学的に活性な他の外因性分子(例えば、治療分子、アジュバント、または免疫調節剤)と組み合わせて発現される場合、生物学的に活性な他の外因性分子は、EV、例えばエキソソームの表面(例えば、外表面または内腔表面)上または内腔中に発現され得る。
II.B.アデノ随伴ウイルス(AAV)
本開示のある特定の態様は、AAVを含むEV、例えばエキソソームを対象とし、ここで、AAVは、EVの内腔中に存在する。
AAVは、パルボウイルス科のエンベロープを持たない一本鎖DNAウイルスである。パルボウイルス科のほとんどの他のメンバーとは対照的に、AAVは、複製欠損型であり、アデノウイルスまたはヘルペスウイルス等のヘルパーウイルスの存在下でしか効率的に複製することができない。
AAVは、アデノウイルスのウイルス調製物の混入物として1960年代中旬に最初に報告された。Atchison et al.Science 149(3685),754-756(1965)を参照されたい。それ以来、AAVを組換えDNAベクターとして使用するための次第により安全でより有効な方法が開発されてきた。例えば、Hermonat and Muzyczka Proc Natl Acad Sci USA.81(20),6466-6470(1984)、Laughlin et al.Gene,23(1),65-73(1983)、Matsushita T.,et al.Gene Ther.5(7),938-945(1998)、Xiao et al.Journal of Virology.72(3)2224-2232(1998)を参照されたい。宿主染色体に組み込まれ得るAAVゲノムは数少ないことが報告されている(Cheung et al.J.Virol.1980;33:739-748)。AAVは、いずれの既知のアデノウイルス抗原とも免疫学的に明確に異なる。AAVカプシドは、一本鎖DNA(ssDNA)ゲノムを含有する(Rose et al.Proc Natl Acad Sci USA 1969;64:863-869。
AAVは、2つのITRが隣接した複製(rep)遺伝子及びカプシド(cap)遺伝子をコードする4.7kbの一本鎖DNAゲノムを有する。それは主として非組込み型であり、非分裂組織において安定なエピソームを形成する。成人ヒト集団におけるその高い血清有病率にもかかわらず、それはいずれのヒト疾患にも関連付けられていない。Goncalves,M.Virol.J.2,43(2005)を参照されたい。組織におけるAAVの安定発現、その病原性の欠如、及びその高力価での生産の容易さにより、それは非常に魅力的で普及した遺伝子導入プラットフォームとなっている。
組換えAAVは、rep及びcap遺伝子の一部または全てが異種配列と置き換えられた、遺伝子操作されたAAVである。野生型AAVと同様に、rAAVは、有糸分裂後の組織において導入遺伝子の長期的な発現を誘発し得、これはrAAVの組換えゲノムが核内で主として環状のエピソームとして存続するためである可能性が最も高い。rAAVの生産に必要とされるrAAVの唯一のシスエレメントはAAV ITRであるが、一方で、rep、cap、及びアデノウイルスヘルパー遺伝子がトランスで提供され得る。故に、本明細書に開示される一部の実施形態では、rAAVは、ITRが隣接した導入遺伝子DNAのみを含有し、このゲノムは、血清型特異的カプシド内でカプシド形成される。
AAVは、外来性DNAを細胞に送達するためのベクターとしてそれを魅力的なものとする固有の特徴を持つ。培養物中での細胞のAAV感染は一般に非細胞変性となっており、ヒト及び他の動物の自然感染は、不顕性かつ無症候性である。その上、AAVは、多くの異なる種類の哺乳類細胞に感染するため、インビボで多くの異なる組織を標的とする可能性を許容する。AAVはまた、他の形態の遺伝子送達と比較してより軽度の免疫応答の促進、ならびに非組込み型ベクターとしての分裂細胞及び静止細胞の両方における持続的発現を含めた、遺伝子送達のためにそれを特に魅力的なウイルス系とする追加の利点を持つ。また、AAVは、アデノウイルスを不活化するために使用される条件(56℃~65℃、数時間)に持ちこたえるため、rAAVに基づくワクチンの低温保存の重要性を低くする。
ヘルパーウイルスは、標的細胞中へのAAV形質導入及びAAVゲノムの進入に必要とされない。さらに、AAVの複製、ゲノムのカプシド形成及び組み込みを指示するシグナルは、AAVゲノムのITR内に含まれるため、故に、内部のおよそ4.7kbのゲノム(複製及び構造カプシドタンパク質、rep-capをコードする)は、遺伝子治療剤としてのAAVの使用に必要不可欠ないずれの機能性も喪失することなく、プロモーター、目的とするDNA、及びポリアデニル化シグナルを含有する遺伝子カセット等の外来性DNAと置き換えることができる。
AAVベクターは、シスまたはトランスで機能する追加のエレメントを含み得る。特定の実施形態では、ベクターゲノムを含むAAVベクターはまた、ドナー配列の5’末端もしくは3’末端に隣接する1つもしくは複数のITR配列;構成的もしくは制御可能な調節エレメント、または組織特異的発現調節エレメント等の、ドナー配列の転写を駆動する発現調節エレメント(例えば、プロモーターまたはエンハンサー);イントロン配列、スタッファーもしくはフィラーポリヌクレオチド配列;及び/またはドナー配列の3’側に位置するポリ-アデニン配列も有する。
一部の実施形態では、AAVは、ヘルパーウイルスを使用して複製する。アデノウイルス、ヘルペスウイルス、バキュロウイルス、及びワクシニア等のポックスウイルスを含めた、様々なかかるAAVのヘルパーウイルスが当該技術分野で既知である。個々のアデノウイルス型は、いくつかの異なるサブグループを包含するが、サブグループCのアデノウイルス5型が最も一般的に使用される。ヒト、非ヒト哺乳類、及びトリ由来の多数のアデノウイルスが知られており、ATCC等の寄託機関から入手可能である。ヘルペス科のウイルスには、例えば、単純ヘルペスウイルス(HSV)及びエプスタイン・バールウイルス(EBV)、ならびにサイトメガロウイルス(CMV)及び偽性狂犬病ウイルス(PRV)が含まれ、これらもまたATCC等の寄託機関から入手可能である。
EV産生の間、形成中のEVの近傍における産生細胞のサイトゾルに存在する分子は、形成中のEVによって天然に捕捉される。結果として、EV及びAAVの両方を産生している細胞は、EVの内腔中に少なくとも1個のAAVを有する一部のEVを天然に生み出す。本開示のある特定の態様は、形成中のEVによって天然に、例えば受動的に捕捉されるよりも多くのAAVをEVの内腔中に有するEVを対象とする。一部の実施形態では、該EVの内腔中のAAVの数は、参照EVの内腔中のAAVの数よりも多い。一部の実施形態では、参照EVは、この天然プロセスによりAAVに会合したAAVを含む。形成中のEV、例えば、足場タンパク質を欠いた参照EVの内腔中に天然に捕捉されるAAVの正確な数は、様々であろう。一部の実施形態では、この機構により参照EVに存在するAAVの数は、1つのEV当たり約1個のAAV、1つのEV当たり約2個のAAV、1つのEV当たり約3個のAAV、または1つのEV当たり約4個のAAVである。一部の実施形態では、参照EVに存在するAAVの数は、1つのEV当たり約7個未満、約6個未満、約5個未満、約4個未満、約3個未満、または約2個未満のAAVである。
一部の実施形態では、本開示のEV内腔中のAAVの数は、参照EVの内腔中のAAVの数よりも少なくとも約2倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、少なくとも約6倍、少なくとも約7倍、少なくとも約8倍、少なくとも約9倍、または少なくとも約10倍多い。一部の実施形態では、該EV中のAAVの数は、参照EVの内腔中のAAVの数よりも約2倍~約10倍、約3倍~約10倍、約4倍~約10倍、約5倍~約10倍、約2倍~約9倍、約2倍~約8倍、約2倍~約7倍、約2倍~約6倍、約2倍~約5倍、約2倍~約4倍、約2倍~約3倍、約3倍~約9倍、約3倍~約8倍、約3倍~約7倍、約3倍~約6倍、約3倍~約5倍、約3倍~約4倍、約4倍~約9倍、約4倍~約8倍、約4倍~約7倍、約4倍~約6倍、約4倍~約5倍、約5倍~約9倍、約5倍~約8倍、約5倍~約7倍、または約5倍~約6倍多い。一部の実施形態では、本開示のEV中のAAVの数は、参照EVの内腔中のAAVの数よりも少なくとも約2倍多い。一部の実施形態では、本開示のEV中のAAVの数は、参照EVの内腔中のAAVの数よりも少なくとも約3倍多い。一部の実施形態では、本開示のEV中のAAVの数は、参照EVの内腔中のAAVの数よりも少なくとも約4倍多い。一部の実施形態では、EV及び参照EVは、およそ同じサイズである。
一部の態様では、少なくとも約0.01%~約100%のEV、例えばエキソソームが、エキソソームの内腔中にAAVを含む。一部の態様では、少なくとも約0.1%~約100%、少なくとも約1%~約100%、少なくとも約5%~約100%、少なくとも約10%~約100%、少なくとも約15%~約100%、少なくとも約20%~約100%、少なくとも約25%~約100%、少なくとも約30%~約100%、少なくとも約40%~約100%、少なくとも約50%~約100%、少なくとも約60%~約100%、少なくとも約70%~約100%、少なくとも約80%~約100%、少なくとも約90%~約100%のEV、例えばエキソソームが、エキソソームの内腔中にAAVを含む。一部の態様では、少なくとも約0.1%、少なくとも約1%、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%のEV、例えばエキソソームが、エキソソームの内腔中にAAVを含む。
一部の態様では、1つよりも多くのEVを含む試料中での、足場部分と、EV、例えばエキソソームの内腔中の少なくとも1個のAAV分子とを含む、EV、例えばエキソソームのパーセントは、AAVを含むが足場部分を欠いたEV、例えばエキソソームのパーセントと比べて増加する。一部の態様では、少なくとも約0.01%~約100%のEV、例えばエキソソームが、エキソソームの内腔中のAAVと、足場部分とを含む。一部の態様では、少なくとも約0.1%~約100%、少なくとも約1%~約100%、少なくとも約5%~約100%、少なくとも約10%~約100%、少なくとも約15%~約100%、少なくとも約20%~約100%、少なくとも約25%~約100%、少なくとも約30%~約100%、少なくとも約40%~約100%、少なくとも約50%~約100%、少なくとも約60%~約100%、少なくとも約70%~約100%、少なくとも約80%~約100%、少なくとも約90%~約100%のEV、例えばエキソソームが、エキソソームの内腔中のAAVと、足場部分とを含む。一部の態様では、少なくとも約0.1%、少なくとも約1%、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%のEV、例えばエキソソームが、エキソソームの内腔中のAAVと、足場部分とを含む。
一部の実施形態では、EVは、EVの内腔中に少なくとも約2個のAAV、少なくとも約3個のAAV、少なくとも約4個のAAV、少なくとも約5個のAAV、少なくとも約6個のAAV、少なくとも約7個のAAV、少なくとも約8個のAAV、少なくとも約9個のAAV、少なくとも約10個のAAV、少なくとも約11個のAAV、少なくとも約12個のAAV、少なくとも約13個のAAV、少なくとも約14個のAAV、少なくとも約15個のAAV、少なくとも約16個のAAV、少なくとも約17個のAAV、少なくとも約18個のAAV、少なくとも約19個のAAV、少なくとも約20個のAAV、少なくとも約21個のAAV、少なくとも約22個のAAV、少なくとも約23個のAAV、少なくとも約24個のAAV、少なくとも約25個のAAV、少なくとも約26個のAAV、少なくとも約27個のAAV、少なくとも約28個のAAV、少なくとも約29個のAAV、少なくとも約30個のAAV、少なくとも約35個のAAV、少なくとも約40個のAAV、少なくとも約45個のAAV、少なくとも約50個のAAV、少なくとも約60個のAAV、少なくとも約70個のAAV、少なくとも約80個のAAV、少なくとも約90個のAAV、少なくとも約100個のAAV、少なくとも約150個のAAV、少なくとも約200個のAAV、少なくとも約250AAV、少なくとも約300個のAAV、少なくとも約350個のAAV、少なくとも約400個のAAV、少なくとも約450個のAAVS、または少なくとも約500個のAAVを含む。一部の実施形態では、EVは、EVの内腔中に少なくとも約600個のAAV、少なくとも約700個のAAV、少なくとも約800個のAAV、少なくとも約900個のAAV、または少なくとも約1000個のAAVを含む。一部の実施形態では、EVは、EVの内腔中に少なくとも約5個のAAV~少なくとも約1000個のAAV、少なくとも約5個のAAV~少なくとも約900個のAAV、少なくとも約5個のAAV~少なくとも約800個のAAV、少なくとも約5個のAAV~少なくとも約700個のAAV、少なくとも約5個のAAV~少なくとも約600個のAAV、少なくとも約5個のAAV~少なくとも約500個のAAV、少なくとも約5個のAAV~少なくとも約400個のAAV、少なくとも約5個のAAV~少なくとも約300個のAAV、少なくとも約5個のAAV~少なくとも約200個のAAV、少なくとも約5個のAAV~少なくとも約100個のAAVを含む。一部の実施形態では、EVは、EVの内腔中に少なくとも約10個のAAV~少なくとも約1000個のAAV、少なくとも約10個のAAV~少なくとも約900個のAAV、少なくとも約10個のAAV~少なくとも約800個のAAV、少なくとも約10個のAAV~少なくとも約700個のAAV、少なくとも約10個のAAV~少なくとも約600個のAAV、少なくとも約10個のAAV~少なくとも約500個のAAV、少なくとも約10個のAAV~少なくとも約400個のAAV、少なくとも約10個のAAV~少なくとも約300個のAAV、少なくとも約10個のAAV~少なくとも約200個のAAV、少なくとも約10個のAAV~少なくとも約100個のAAVを含む。一部の実施形態では、EVは、EVの内腔中に少なくとも約100個のAAV~少なくとも約1000個のAAV、少なくとも約100個のAAV~少なくとも約900個のAAV、少なくとも約100個のAAV~少なくとも約800個のAAV、少なくとも約100個のAAV~少なくとも約700個のAAV、少なくとも約100個のAAV~少なくとも約600個のAAV、少なくとも約100個のAAV~少なくとも約500個のAAV、少なくとも約100個のAAV~少なくとも約400個のAAV、少なくとも約100個のAAV~少なくとも約300個のAAV、または少なくとも約100個のAAV~少なくとも約200個のAAVを含む。一部の実施形態では、EVは、EVの内腔中に少なくとも約10個のAAV~少なくとも約20個のAAV、少なくとも約10個のAAV~少なくとも約30個のAAV、少なくとも約10個のAAV~少なくとも約40個のAAV、少なくとも約10個のAAV~少なくとも約50個のAAV、少なくとも約10個のAAV~少なくとも約60個のAAV、少なくとも約10AAV~少なくとも約70個のAAV、少なくとも約10個のAAV~少なくとも約80個のAAV、または少なくとも約10個のAAV~少なくとも約90個のAAVを含む。
一部の実施形態では、EVは、EVの内腔中に少なくとも約5個のAAV~少なくとも約75個のAAV、少なくとも約5個のAAV~少なくとも約50個のAAV、少なくとも約5個のAAV~少なくとも約45個のAAV、少なくとも約5個のAAV~少なくとも約40個のAAV、少なくとも約5個のAAV~少なくとも約35個のAAV、少なくとも約5個のAAV~少なくとも約30個のAAV、少なくとも約5個のAAV~少なくとも約25個のAAV、少なくとも約5個のAAV~少なくとも約20個のAAV、少なくとも約5個のAAV~少なくとも約15個のAAV、少なくとも約5個のAAV~少なくとも約10個のAAV、少なくとも約10個のAAV~少なくとも約100個のAAV、少なくとも約10個のAAV~少なくとも約75個のAAV、少なくとも約10個のAAV~少なくとも約50個のAAV、少なくとも約5個のAAV~少なくとも約45個のAAV、少なくとも約10個のAAV~少なくとも約40個のAAV、少なくとも約10個のAAV~少なくとも約35個のAAV、少なくとも約10個のAAV~少なくとも約30個のAAV、少なくとも約10個のAAV~少なくとも約25個のAAV、少なくとも約10個のAAV~少なくとも約20個のAAV、または少なくとも約10個のAAV~少なくとも約15個のAAVを含む。一部の実施形態では、EVは、EVの内腔中に少なくとも約5~少なくとも約20個のAAVを含む。一部の実施形態では、EVは、EVの内腔中に少なくとも約5~少なくとも約10個のAAVを含む。
一部の実施形態では、EVは、EVの内腔中に少なくとも約4個のAAVを含む。一部の実施形態では、EVは、EVの内腔中に少なくとも約5個のAAVを含む。一部の実施形態では、EVは、EVの内腔中に少なくとも約6個のAAVを含む。一部の実施形態では、EVは、EVの内腔中に少なくとも約7個のAAVを含む。一部の実施形態では、EVは、EVの内腔中に少なくとも約8個のAAVを含む。一部の実施形態では、EVは、EVの内腔中に少なくとも約9個のAAVを含む。一部の実施形態では、EVは、EVの内腔中に少なくとも約10個のAAVを含む。一部の実施形態では、EVは、EVの内腔中に少なくとも約11個のAAVを含む。一部の実施形態では、EVは、EVの内腔中に少なくとも約12個のAAVを含む。一部の実施形態では、EVは、EVの内腔中に少なくとも約13個のAAVを含む。一部の実施形態では、EVは、EVの内腔中に少なくとも約14個のAAVを含む。一部の実施形態では、EVは、EVの内腔中に少なくとも約15個のAAVを含む。
一部の実施形態では、本開示のEVは、足場タンパク質を用いずに調製された参照EVと比較してより均一な様態(例えば、EV中のAAVの数)でEV中にAAVを含有する。一部の実施形態では、本開示のEVは、EV中に約5~約10、約6~約10、約7~約10、約8~約10個のAAVを含有する一方で、参照EVは、AAVの数が0個から、5個からと様々であり得る。他の実施形態では、本開示のEVは、本明細書に開示される足場タンパク質を使用することによって、EV中のAAVの数を調節することができる。例えば、足場タンパク質の使用は、EVが細胞から産生されるときにAAVがEVの内腔表面で結合させられること、及び損傷または標的の部位でAAVがEVから切り離されることを可能にする。他の実施形態では、足場タンパク質(例えば、化学誘導二量体パートナー)の使用は、EVが細胞から産生されるときにAAVがEVの内腔表面で結合させられること、及び化学物質がEVから除去された後にAAVがEVから切り離されることを可能にする。したがって、本開示のEVは、EV中のAAVの効率的で均一な負荷を可能にする。
本開示のある特定の態様は、AAVと、足場タンパク質とを含む、EV、例えばエキソソームを対象とし、ここで、AAVは、EVの外部表面に会合している。一部の実施形態では、本開示のEVは、例えば内腔ペイロードとして、AAVをEVに会合させる他の方法よりも均一な様態で、AAVの表面に会合したAAVを含む。一部の実施形態では、AAVの内腔中に負荷することができるよりも多くのAAVをEV表面に会合させることができるため、対象に送達され得るAAVの数が増加する。一部の実施形態では、少なくとも約100個のAAVが、EV、例えばエキソソームの外部表面に会合している。一部の実施形態では、少なくとも約200個のAAVが、EV、例えばエキソソームの外部表面に会合している。一部の実施形態では、少なくとも約300個のAAVが、EV、例えばエキソソームの外部表面に会合している。一部の実施形態では、少なくとも約400個のAAVが、EV、例えばエキソソームの外部表面に会合している。一部の実施形態では、少なくとも約500個のAAVが、EV、例えばエキソソームの外部表面に会合している。一部の実施形態では、少なくとも約600個のAAVが、EV、例えばエキソソームの外部表面に会合している。一部の実施形態では、少なくとも約700個のAAVが、EV、例えばエキソソームの外部表面に会合している。一部の実施形態では、少なくとも約800個のAAVが、EV、例えばエキソソームの外部表面に会合している。一部の実施形態では、少なくとも約900個のAAVが、EV、例えばエキソソームの外部表面に会合している。一部の実施形態では、少なくとも約1000個のAAVが、EV、例えばエキソソームの外部表面に会合している。一部の実施形態では、少なくとも約1100個のAAVが、EV、例えばエキソソームの外部表面に会合している。一部の実施形態では、少なくとも約1200個のAAVが、EV、例えばエキソソームの外部表面に会合している。一部の実施形態では、少なくとも約1300個のAAVが、EV、例えばエキソソームの外部表面に会合している。一部の実施形態では、少なくとも約1400個のAAVが、EV、例えばエキソソームの外部表面に会合している。一部の実施形態では、少なくとも約1500個のAAVが、EV、例えばエキソソームの外部表面に会合している。一部の実施形態では、少なくとも約1600個のAAVが、EV、例えばエキソソームの外部表面に会合している。一部の実施形態では、少なくとも約1700個のAAVが、EV、例えばエキソソームの外部表面に会合している。一部の実施形態では、少なくとも約1800個のAAVが、EV、例えばエキソソームの外部表面に会合している。一部の実施形態では、少なくとも約1900個のAAVが、EV、例えばエキソソームの外部表面に会合している。一部の実施形態では、少なくとも約2000個のAAVが、EV、例えばエキソソームの外部表面に会合している。一部の実施形態では、少なくとも約1~少なくとも約2000個のAAVが、EV、例えばエキソソームの外部表面に会合している。一部の実施形態では、少なくとも約1~少なくとも約1000個のAAVが、EV、例えばエキソソームの外部表面に会合している。一部の実施形態では、少なくとも約1~少なくとも約900、少なくとも約1~少なくとも約800、少なくとも約1~少なくとも約700、少なくとも約1~少なくとも約600、少なくとも約1~少なくとも約500、少なくとも約1~少なくとも約450、少なくとも約1~少なくとも約400、少なくとも約1~少なくとも約350、少なくとも約1~少なくとも約325、少なくとも約1~少なくとも約300、少なくとも約1~少なくとも約275、少なくとも約1~少なくとも約250、少なくとも約1~少なくとも約225、少なくとも約1~少なくとも約200、少なくとも約1~少なくとも約175、少なくとも約1~少なくとも約150、少なくとも約1~少なくとも約125、少なくとも約1~少なくとも約100、少なくとも約1~少なくとも約90、少なくとも約1~少なくとも約80、少なくとも約1~少なくとも約70、少なくとも約1~少なくとも約60、少なくとも約1~少なくとも約50、少なくとも約1~少なくとも約45、少なくとも約1~少なくとも約40、少なくとも約1~少なくとも約35、少なくとも約1~少なくとも約30、少なくとも約1~少なくとも約25、少なくとも約1~少なくとも約20、少なくとも約1~少なくとも約15、少なくとも約1~少なくとも約14、少なくとも約1~少なくとも約13、少なくとも約1~少なくとも約12、少なくとも約1~少なくとも約11、少なくとも約1~少なくとも約10、少なくとも約10~少なくとも約500、少なくとも約10~少なくとも約450、少なくとも約10~少なくとも約400、少なくとも約10~少なくとも約350、少なくとも約10~少なくとも約325、少なくとも約10~少なくとも約300、少なくとも約10~少なくとも約275、少なくとも約10~少なくとも約250、少なくとも約10~少なくとも約225、少なくとも約10~少なくとも約200、少なくとも約10~少なくとも約175、少なくとも約10~少なくとも約150、少なくとも約10~少なくとも約125、少なくとも約10~少なくとも約100、少なくとも約10~少なくとも約90、少なくとも約10~少なくとも約80、少なくとも約10~少なくとも約70、少なくとも約10~少なくとも約60、少なくとも約10~少なくとも約50、少なくとも約10~少なくとも約45、少なくとも約10~少なくとも約40、少なくとも約10~少なくとも約35、少なくとも約10~少なくとも約30、少なくとも約10~少なくとも約25、少なくとも約10~少なくとも約20、少なくとも約100~少なくとも約1000、少なくとも約100~少なくとも約900、少なくとも約100~少なくとも約800、少なくとも約100~少なくとも約700、少なくとも約100~少なくとも約600、少なくとも約100~少なくとも約500、少なくとも約100~少なくとも約400、少なくとも約100~少なくとも約300、少なくとも約100~少なくとも約200個のAAVが、EVの外部表面に会合している。
当該技術分野で既知の任意のAAVを本開示の組成物で使用することができる。一部の実施形態では、AAVは、1型AAV、2型AAV、3A型AAV、3B型AAV、4型AAV、5型AAV、6型AAV、7型AAV、8型AAV、9型AAV、10型AAV、11型AAV、12型AAV、13型AAV、Rh10、Rh74、AAV-2i8、ヘビAAV、トリAAV、ウシAAV、イヌAAV、ウマAAV、ヒツジAAV、ヤギAAV、エビAAV、合成AAV、それらの任意の組み合わせからなる群から選択される。ある特定の実施形態では、AAVは、2型AAV、例えば、AAV2である。ある特定の実施形態では、AAVは、3A型AAV、例えば、AAV3Aである。ある特定の実施形態では、AAVは、3B型AAV、例えば、AAV3Bである。ある特定の実施形態では、AAVは、4型AAV、例えば、AAV4である。ある特定の実施形態では、AAVは、5型AAV、例えば、AAV5である。ある特定の実施形態では、AAVは、6型AAV、例えば、AAV6である。ある特定の実施形態では、AAVは、7型AAV、例えば、AAV7である。ある特定の実施形態では、AAVは、8型AAV、例えば、AAV8である。ある特定の実施形態では、AAVは、9型AAV、例えば、AAV9である。ある特定の実施形態では、AAVは、10型AAV、例えば、AAV10である。ある特定の実施形態では、AAVは、合成AAVである。
一部の態様では、AAVは、特有の組織標的化能力(例えば、組織指向性)を有する。一部の実施形態では、AAVはさらに、非バリアント親カプシドポリペプチドと比較して、1つまたは複数のヒト幹細胞種において増加した形質導入または指向性を表す。一部の実施形態では、ヒト幹細胞種には、胚性幹細胞、成体組織幹細胞(すなわち、体性幹細胞)、骨髄、前駆細胞、誘導多能性幹細胞、及び初期化された幹細胞が含まれるが、これらに限定されない。一部の実施形態では、成体幹細胞は、オルガノイド幹細胞(すなわち、体内の目的とする任意の臓器または臓器系に由来する幹細胞)を含み得る。一部の実施形態では、AAVの標的組織は、生殖腺、横隔膜、心臓、胃、肝臓、脾臓、膵臓、または腎臓である。一部の実施形態では、AAVは、皮膚、毛髪、爪、感覚受容器官、汗腺、油腺、骨、筋肉、脳、脊髄、神経、下垂体、松果体、視床下部、甲状腺、副甲状腺、胸腺、副腎、膵臓(島組織)、心臓、血管、リンパ節、リンパ管、胸腺、脾臓、扁桃腺、鼻、咽頭、喉頭、気管、気管支、肺、口、咽頭、食道、胃、小腸、大腸、直腸、肛門管、歯、唾液腺、舌、肝臓、胆嚢、膵臓、虫垂、腎臓、尿管、膀胱、尿道、精巣、精管(ductus deferens)(精管(vas deferens))、尿道、前立腺、陰茎、陰嚢、卵巣、子宮、卵管(uterine tube)(卵管(fallopian tube))、膣、外陰、及び乳腺(乳房)を含むがこれらに限定されない身体の臓器を標的とする。身体の臓器系には、外皮系、骨格系、筋系、神経系、内分泌系、心血管系、リンパ系、呼吸器系、消化器系、泌尿器系、及び生殖系が含まれるが、これらに限定されない。一部の実施形態では、形質導入及び/または指向性は、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約99%、または少なくとも約100%増加する。一部の実施形態では、形質導入及び/または指向性は、少なくとも約5%~少なくとも約80%、少なくとも約10%~少なくとも約70%、少なくとも約20%~少なくとも約60%、または少なくとも約30%~少なくとも約60%増加する。
一部の態様では、本開示のAAVは、本明細書に開示されるように、EVに会合していないAAVと比較して1つまたは複数の改変された特性を有する。一部の実施形態では、改変された特性は、AAV単独よりも良好な治療効果を含む。一部の実施形態では、より良好な治療効果は、免疫回避の改善、再投薬の能力の改善、用量を増減する能力の改善、またはそれらの任意の組み合わせを含む。一部の実施形態では、本開示のAAVは、対象において免疫応答を誘導する可能性がより低い。これは特に、本開示のAAVが、既存の中和抗体とともに対象に投与されることを可能にする。一部の実施形態では、本開示のAAVは、本明細書に開示されるように、EVに会合していないAAVと比較してより速い取り込み及び/または改善された形質導入速度を引き出す。
II.B.1.AAV融合構築物
一部の実施形態では、AAVは、本明細書に記載の足場タンパク質に連結されている。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVのタンパク質に連結されている。一部の態様では、EV、例えばエキソソームは、AAVと、足場タンパク質とを含み、ここで、AAVは、エキソソームの内腔表面に会合している。
一部の態様では、EV、例えばエキソソームは、AAVと、足場タンパク質とを含み、ここで、AAVは、エキソソームの外部表面に会合している。一部の実施形態では、足場タンパク質は、外部ドメイン、例えば、EV膜の外部に位置するドメインを含み、ここで、AAVは、足場タンパク質の外部ドメインに会合している。一部の実施形態では、足場タンパク質は、膜貫通領域をさらに含み、ここで、膜貫通領域は、EVの膜に係留されている。
AAVは、足場タンパク質に直接的または間接的に会合し得る。一部の実施形態では、AAVは、1つまたは複数の共有結合によって足場タンパク質に会合している。他の実施形態では、AAVは、1つまたは複数の非共有結合性の相互作用によって足場タンパク質に会合している。
ある特定の実施形態では、足場タンパク質とAAVとの間の会合は、足場タンパク質とAAVのタンパク質との間のものである。
AAVの一本鎖ゲノムは、rep(複製)、cap(カプシド)、及びaap(アセンブリ)の3つの遺伝子を含む。これらの3つの遺伝子は、3種のプロモーター、選択的翻訳開始部位、及び差動スプライシング(differential splicing)の使用により、3種のカプシドタンパク質を含めた、少なくとも9種の遺伝子産物を生じさせる。
cap遺伝子の発現は、ウイルスカプシドタンパク質(VP1、VP2、及びVP3)を生じさせ、これらのウイルスカプシドタンパク質は、細胞結合及び内部移行に能動的に関与すると同時にウイルスゲノムを保護するカプシド外殻を形成する。ウイルスコートは、正二十面体構造に配置された60個のタンパク質から構成されると推定される。一部の実施形態では、AAVカプシドは、1:1:10の比での3種のタンパク質VP1、VP2、及びVP3の60個のコピー、例えば、5個のVP1タンパク質、5個のVP2タンパク質、及び50個のVP3タンパク質から構成される。
rep遺伝子は、4種のタンパク質(Rep78、Rep68、Rep52、及びRep40)をコードし、これらのタンパク質は、ウイルスゲノムの複製及びパッケージングに必要とされる。aap遺伝子は、cap遺伝子と重複する選択的リーディングフレーム内でアセンブリ活性化タンパク質(AAP)をコードする。この核タンパク質は、カプシドアセンブリに足場機能を提供すると考えられており、一部のAAV血清型におけるVPタンパク質の核小体局在化において役割を果たす。
一部の実施形態では、rep、cap、またはaap遺伝子のうちの1つまたは複数は、天然起源のものであり、例えば、rep、cap、またはapp遺伝子は、パルボウイルスのrep、cap、またはaap遺伝子の全てまたは一部分を含む。一部の実施形態では、rep、cap、またはaap遺伝子のうちの1つまたは複数は、合成配列を含む。
一実施形態では、rep遺伝子は、合成配列を含む。一実施形態では、cap遺伝子は、合成配列を含む。一実施形態では、aap遺伝子は、合成配列を含む。一実施形態では、rep及びcap遺伝子は、合成配列を含む。一実施形態では、rep及びaap遺伝子は、合成配列を含む。一実施形態では、cap及びaap遺伝子は、合成配列を含む。一実施形態では、rep、cap、及びaap遺伝子は、合成配列を含む。
一部の実施形態では、repは、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、及びそれらの任意の組み合わせから選択されるAAVゲノムに由来する。特定の実施形態では、repは、AAV1ゲノムに由来する。特定の実施形態では、repは、AAV2ゲノムに由来する。特定の実施形態では、repは、AAV3ゲノムに由来する。特定の実施形態では、repは、AAV4ゲノムに由来する。特定の実施形態では、repは、AAV5ゲノムに由来する。特定の実施形態では、repは、AAV6ゲノムに由来する。特定の実施形態では、repは、AAV7ゲノムに由来する。特定の実施形態では、repは、AAV8ゲノムに由来する。特定の実施形態では、repは、AAV9ゲノムに由来する。特定の実施形態では、repは、AAV10ゲノムに由来する。特定の実施形態では、repは、AAV11ゲノムに由来する。
一部の実施形態では、capは、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、及びそれらの任意の組み合わせから選択されるAAVゲノムに由来する。特定の実施形態では、capは、AAV1ゲノムに由来する。特定の実施形態では、capは、AAV2ゲノムに由来する。特定の実施形態では、capは、AAV3ゲノムに由来する。特定の実施形態では、capは、AAV4ゲノムに由来する。特定の実施形態では、capは、AAV5ゲノムに由来する。特定の実施形態では、capは、AAV6ゲノムに由来する。特定の実施形態では、capは、AAV7ゲノムに由来する。特定の実施形態では、capは、AAV8ゲノムに由来する。特定の実施形態では、capは、AAV9ゲノムに由来する。特定の実施形態では、capは、AAV10ゲノムに由来する。特定の実施形態では、capは、AAV11ゲノムに由来する。
一部の実施形態では、aapは、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、及びそれらの任意の組み合わせから選択されるAAVゲノムに由来する。特定の実施形態では、aapは、AAV1ゲノムに由来する。特定の実施形態では、aapは、AAV2ゲノムに由来する。特定の実施形態では、aapは、AAV3ゲノムに由来する。特定の実施形態では、aapは、AAV4ゲノムに由来する。特定の実施形態では、aapは、AAV5ゲノムに由来する。特定の実施形態では、aapは、AAV6ゲノムに由来する。特定の実施形態では、aapは、AAV7ゲノムに由来する。特定の実施形態では、aapは、AAV8ゲノムに由来する。特定の実施形態では、aapは、AAV9ゲノムに由来する。特定の実施形態では、aapは、AAV10ゲノムに由来する。特定の実施形態では、aapは、AAV11ゲノムに由来する。
本明細書に記載の特定のAAVゲノムが、異なるAAVゲノム(例えば、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、及びAAV11由来のゲノム)由来の遺伝子を有する可能性があることを理解されたい。故に、本明細書では、rep、cap、またはaapのあらゆる可能性のある順列を含むAAVが開示される。
本明細書に開示される一部の実施形態では、AAVは、組換えAAV(rAAV)である。一部の実施形態では、rAAVは、rep遺伝子、cap遺伝子、及びaap遺伝子のうちの1つまたは複数を欠いている。一部の実施形態では、rAAVは、rep遺伝子を欠いている。一部の実施形態では、rAAVは、cap遺伝子を欠いている。一部の実施形態では、rAAVは、aap遺伝子を欠いている。一部の実施形態では、rAAVは、rep遺伝子を欠いており、かつcap遺伝子を欠いている。一部の実施形態では、rAAVは、rep遺伝子を欠いており、かつaap遺伝子を欠いている。一部の実施形態では、rAAVは、cap遺伝子を欠いており、かつaap遺伝子を欠いている。一部の実施形態では、rAAVは、rep遺伝子、cap遺伝子、及びaap遺伝子を欠いている。
本明細書に開示される一部の実施形態では、rAAVは、AAV遺伝子のうちの1つまたは複数の発現が修飾されるようにrep遺伝子、cap遺伝子、及びaap遺伝子のうちの1つまたは複数を変異させるように修飾される。一部の実施形態では、rep遺伝子が、変異させられる。一部の実施形態では、cap遺伝子が、変異させられる。一部の実施形態では、aap遺伝子が、変異させられる。一部の実施形態では、rep遺伝子及びcap遺伝子が、変異させられる。一部の実施形態では、rep遺伝子及びaap遺伝子が、変異させられる。一部の実施形態では、cap遺伝子及びaap遺伝子が、変異させられる。一部の実施形態では、cap遺伝子、rep遺伝子、及びaap遺伝子が、変異させられる。
一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVのカプシドタンパク質に連結または会合している。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVの少なくとも1個のVP1タンパク質に連結または会合している。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVの5個のVP1タンパク質の各々に連結または会合している。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVのVP1タンパク質のうちの4個の各々に連結または会合している。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVのVP1タンパク質のうちの3個の各々に連結または会合している。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVのVP1タンパク質のうちの2個の各々に連結または会合している。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVのVP1タンパク質のうちの1個に連結または会合している。一部の実施形態では、AAVは、足場タンパク質に連結または会合していない1個のVP1タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、足場タンパク質に連結または会合していない2個のVP1タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、足場タンパク質に連結または会合していない3個のVP1タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、足場タンパク質に連結または会合していない4個のVP1タンパク質を含む。
一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVの少なくとも1個のVP2タンパク質に連結または会合している。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVの5個のVP2タンパク質の各々に連結または会合している。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVのVP2タンパク質のうちの4個の各々に連結または会合している。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVのVP2タンパク質のうちの3個の各々に連結または会合している。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVのVP2タンパク質のうちの2個の各々に連結または会合している。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVのVP2タンパク質のうちの1個に連結または会合している。一部の実施形態では、AAVは、足場タンパク質に連結または会合していない1個のVP2タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、足場タンパク質に連結または会合していない2個のVP2タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、足場タンパク質に連結または会合していない3個のVP2タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、足場タンパク質に連結または会合していない4個のVP2タンパク質を含む。
一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVの少なくとも1個のVP3タンパク質に連結または会合している。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVのVP3タンパク質の各々に連結または会合している。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVのVP3タンパク質のサブセットの各々に連結または会合している。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約40個の各々に連結または会合している。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約35個の各々に連結または会合している。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約30個の各々に連結または会合している。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約25個の各々に連結または会合している。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約20個の各々に連結または会合している。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約15個の各々に連結または会合している。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約10個の各々に連結または会合している。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約9個の各々に連結または会合している。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約8個の各々に連結または会合している。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約7個の各々に連結または会合している。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約6個の各々に連結または会合している。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約5個の各々に連結または会合している。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約4個の各々に連結または会合している。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約3個の各々に連結または会合している。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約2個の各々に連結または会合している。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVのVP3タンパク質のうちの1個に連結または会合している。一部の実施形態では、AAVは、足場タンパク質に連結または会合していない少なくとも1個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、足場タンパク質に連結または会合していない少なくとも2個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、足場タンパク質に連結または会合していない少なくとも3個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、足場タンパク質に連結または会合していない少なくとも4個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、足場タンパク質に連結または会合していない少なくとも5個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、足場タンパク質に連結または会合していない少なくとも10個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、足場タンパク質に連結または会合していない少なくとも15個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、足場タンパク質に連結または会合していない少なくとも20個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、足場タンパク質に連結または会合していない少なくとも25個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、足場タンパク質に連結または会合していない少なくとも30個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、足場タンパク質に連結または会合していない少なくとも35個のVP3タンパク質を含む。足場タンパク質.一部の実施形態では、AAVは、足場タンパク質に連結または会合していない少なくとも40個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、足場タンパク質に連結または会合していない少なくとも45個のVP3タンパク質を含む。
一部の実施形態では、足場タンパク質に連結または会合したVP3の数は、足場タンパク質に連結または会合していない少なくとも1個のVP3タンパク質の数よりも少なくとも約2倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、少なくとも約6倍、少なくとも約7倍、少なくとも約8倍、少なくとも約9倍、少なくとも約10倍、少なくとも約11倍、少なくとも約12倍、少なくとも約13倍、少なくとも約14倍、少なくとも約15倍、少なくとも約20倍、少なくとも約30倍、少なくとも約35倍、少なくとも約40倍、少なくとも約45倍、少なくとも約50倍少ない。
ある特定の実施形態では、AAVは、足場タンパク質に連結または会合した1個のVP2タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、足場タンパク質に連結または会合した2個のVP2タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、足場タンパク質に連結または会合した3個のVP2タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、足場タンパク質に連結または会合した4個のVP2タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、足場タンパク質に連結または会合した5個のVP2タンパク質を含む。
ある特定の実施形態では、AAVは、足場タンパク質に連結または会合した1個のVP1タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、足場タンパク質に連結または会合した2個のVP1タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、足場タンパク質に連結または会合した3個のVP1タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、足場タンパク質に連結または会合した4個のVP1タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、足場タンパク質に連結または会合した5個のVP1タンパク質を含む。
ある特定の実施形態では、AAVは、足場タンパク質に連結または会合した1個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、足場タンパク質に連結または会合した2個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、足場タンパク質に連結または会合した3個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、足場タンパク質に連結または会合した4個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、足場タンパク質に連結または会合した5個のVP3タンパク質を含む。
一部の実施形態では、足場タンパク質は、1つまたは複数のペプチド結合によってAAV、例えば、AAVのカプシドタンパク質に連結されている。足場タンパク質は、カプシドタンパク質のN末端もしくはC末端で、またはカプシドタンパク質のN末端とC末端との間でAAVカプシドタンパク質に連結または会合し得る。一部の実施形態では、足場タンパク質は、カプシドタンパク質のN末端に連結または会合している。他の実施形態では、足場タンパク質は、カプシドタンパク質のC末端に連結または会合している。一部の実施形態では、足場タンパク質のN末端は、AAVのカプシドタンパク質のC末端に連結されている。他の実施形態では、足場タンパク質のC末端は、AAVのカプシドタンパク質のN末端に連結されている。
足場タンパク質は、直接的に、または間接的に、例えば、リンカーによってのいずれかで、AAVのカプシドタンパク質に連結または会合し得る。一部の実施形態では、足場タンパク質は、リンカーによってカプシドタンパク質に連結または会合している。一部の実施形態では、リンカーは、1つまたは複数のアミノ酸を含む。一部の実施形態では、リンカーは、切断可能なリンカーである。一部の実施形態では、リンカーは、柔軟なリンカーである。一部の実施形態では、リンカーは、剛直なリンカーである。ある特定の実施形態では、リンカーは、少なくとも約2個のアミノ酸、少なくとも約3個のアミノ酸、少なくとも約4個のアミノ酸、少なくとも約5個のアミノ酸、少なくとも約6個のアミノ酸、少なくとも約7個のアミノ酸、少なくとも約8個のアミノ酸、少なくとも約9個のアミノ酸、少なくとも約10個のアミノ酸、少なくとも約11個のアミノ酸、少なくとも約12個のアミノ酸、少なくとも約13個のアミノ酸、少なくとも約14個のアミノ酸、少なくとも約15個のアミノ酸、少なくとも約16個のアミノ酸、少なくとも約17個のアミノ酸、少なくとも約18個のアミノ酸、少なくとも約19個のアミノ酸、少なくとも約20個のアミノ酸、少なくとも約25個のアミノ酸、少なくとも約30個のアミノ酸、少なくとも約35個のアミノ酸、少なくとも約40個のアミノ酸、少なくとも約45個のアミノ酸、または少なくとも約50である。
本開示のある特定の態様は、AAVと、足場タンパク質とを含む、EVを対象とし、ここで、AAVは、化学誘導二量体の結合パートナーまたは二量体化剤に連結または会合している。一部の実施形態では、結合パートナーは、AAVのカプシドタンパク質に連結または会合している。一部の実施形態では、結合パートナーは、AAVの少なくとも1個のVP1タンパク質に連結または会合している。一部の実施形態では、結合パートナーは、AAVの5個のVP1タンパク質の各々に連結または会合している。一部の実施形態では、結合パートナーは、AAVのVP1タンパク質のうちの4個の各々に連結または会合している。一部の実施形態では、結合パートナーは、AAVのVP1タンパク質のうちの3個の各々に連結または会合している。一部の実施形態では、結合パートナーは、AAVのVP1タンパク質のうちの2個の各々に連結または会合している。一部の実施形態では、結合パートナーは、AAVのVP1タンパク質のうちの1個に連結または会合している。一部の実施形態では、AAVは、結合パートナーに連結または会合していない1個のVP1タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、結合パートナーに連結または会合していない2個のVP1タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、結合パートナーに連結または会合していない3個のVP1タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、結合パートナーに連結または会合していない4個のVP1タンパク質を含む。
一部の実施形態では、結合パートナーは、AAVの少なくとも1個のVP2タンパク質に連結または会合している。一部の実施形態では、結合パートナーは、AAVの5個のVP2タンパク質の各々に連結または会合している。一部の実施形態では、結合パートナーは、AAVのVP2タンパク質のうちの4個の各々に連結または会合している。一部の実施形態では、結合パートナーは、AAVのVP2タンパク質のうちの3個の各々に連結または会合している。一部の実施形態では、結合パートナーは、AAVのVP2タンパク質のうちの2個の各々に連結または会合している。一部の実施形態では、結合パートナーは、AAVのVP2タンパク質のうちの1個に連結または会合している。一部の実施形態では、AAVは、結合パートナーに連結または会合していない1個のVP2タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、結合パートナーに連結または会合していない2個のVP2タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、結合パートナーに連結または会合していない3個のVP2タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、結合パートナーに連結または会合していない4個のVP2タンパク質を含む。
一部の実施形態では、結合パートナーは、AAVの少なくとも1個のVP3タンパク質に連結または会合している。一部の実施形態では、結合パートナーは、AAVのVP3タンパク質の各々に連結または会合している。一部の実施形態では、結合パートナーは、AAVのVP3タンパク質のサブセットの各々に連結または会合している。一部の実施形態では、結合パートナーは、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約40個の各々に連結または会合している。一部の実施形態では、結合パートナーは、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約35個の各々に連結または会合している。一部の実施形態では、結合パートナーは、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約30個の各々に連結または会合している。一部の実施形態では、結合パートナーは、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約25個の各々に連結または会合している。一部の実施形態では、結合パートナーは、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約20個の各々に連結または会合している。一部の実施形態では、結合パートナーは、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約15個の各々に連結または会合している。一部の実施形態では、結合パートナーは、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約10個の各々に連結または会合している。一部の実施形態では、結合パートナーは、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約9個の各々に連結または会合している。一部の実施形態では、結合パートナーは、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約8個の各々に連結または会合している。一部の実施形態では、結合パートナーは、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約7個の各々に連結または会合している。一部の実施形態では、結合パートナーは、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約6個の各々に連結または会合している。一部の実施形態では、結合パートナーは、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約5個の各々に連結または会合している。一部の実施形態では、結合パートナーは、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約4個の各々に連結または会合している。一部の実施形態では、結合パートナーは、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約3個の各々に連結または会合している。一部の実施形態では、結合パートナーは、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約2個の各々に連結または会合している。一部の実施形態では、結合パートナーは、AAVのVP3タンパク質のうちの1個に連結または会合している。一部の実施形態では、AAVは、結合パートナーに連結または会合していない少なくとも約1個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、結合パートナーに連結または会合していない少なくとも約2個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、結合パートナーに連結または会合していない少なくとも約3個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、結合パートナーに連結または会合していない少なくとも約4個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、結合パートナーに連結または会合していない少なくとも約5個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、結合パートナーに連結または会合していない少なくとも約10個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、結合パートナーに連結または会合していない少なくとも約15個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、結合パートナーに連結または会合していない少なくとも約20個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、結合パートナーに連結または会合していない少なくとも約25個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、結合パートナーに連結または会合していない少なくとも約30個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、結合パートナーに連結または会合していない少なくとも約35個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、結合パートナーに連結または会合していない少なくとも約40個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、結合パートナーに連結または会合していない少なくとも約45個のVP3タンパク質を含む。
一部の実施形態では、結合パートナーに連結または会合したVP3の数は、結合パートナーに連結または会合していない少なくとも1個のVP3タンパク質の数よりも約2倍、約3倍、約4倍、約5倍、約6倍、約7倍、約8倍、約9倍、約10倍、約11倍、約12倍、約13倍、約14倍、約15倍、約20倍、約30倍、約35倍、約40倍、約45倍、約50倍少ない。
ある特定の実施形態では、AAVは、結合パートナーに連結または会合した1個のVP2タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、結合パートナーに連結または会合した2個のVP2タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、結合パートナーに連結または会合した3個のVP2タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、結合パートナーに連結または会合した4個のVP2タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、結合パートナーに連結または会合した5個のVP2タンパク質を含む。
ある特定の実施形態では、AAVは、結合パートナーに連結または会合した1個のVP1タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、結合パートナーに連結または会合した2個のVP1タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、結合パートナーに連結または会合した3個のVP1タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、結合パートナーに連結または会合した4個のVP1タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、結合パートナーに連結または会合した5個のVP1タンパク質を含む。
ある特定の実施形態では、AAVは、結合パートナーに連結または会合した1個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、結合パートナーに連結または会合した2個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、結合パートナーに連結または会合した3個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、結合パートナーに連結または会合した4個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、結合パートナーに連結または会合した5個のVP3タンパク質を含む。
一部の実施形態では、結合パートナーは、カプシドタンパク質のN末端に連結または会合している。他の実施形態では、結合パートナーは、カプシドタンパク質のC末端に連結または会合している。他の実施形態では、結合パートナーは、例えば、カプシドタンパク質のN末端とC末端との間で、カプシドタンパク質内に挿入される。一部の実施形態では、結合パートナーは、カプシドタンパク質内に挿入される。ある特定の実施形態では、結合パートナーは、内部ループ、例えば、カプシドタンパク質の表面上にあるループ構造を形成する一連のアミノ酸内で、カプシドタンパク質、例えば、VP1、VP2、及び/またはVP3内に挿入される。ある特定の実施形態では、結合パートナーは、アミノ酸455(配列番号44の番号付けに対して)のすぐ下流で、カプシドタンパク質、例えば、VP1、VP2、及び/またはVP3内に挿入される。一部の実施形態では、第1の結合パートナーは、Gly453(配列番号44の番号付けに対して)を置き換えることによって、カプシドタンパク質、例えば、VP1、VP2、及び/またはVP3内に挿入される。一部の実施形態では、第1の結合パートナーは、Thr454(配列番号44の番号付けに対して)を置き換えることによって、カプシドタンパク質、例えば、VP1、VP2、及び/またはVP3内に挿入される。一部の実施形態では、結合パートナーは、Thr455(配列番号44の番号付けに対して)を置き換えることによって、カプシドタンパク質、例えば、VP1、VP2、及び/またはVP3内に挿入される。一部の態様では、第1の結合パートナーは、Thr456(配列番号44の番号付けに対して)を置き換えることによって、カプシドタンパク質、例えば、VP1、VP2、及び/またはVP3内に挿入される。一部の実施形態では、第1の結合パートナーは、Gln457(配列番号44の番号付けに対して)を置き換えることによって、カプシドタンパク質、例えば、VP1、VP2、及び/またはVP3内に挿入される。一部の実施形態では、第1の結合パートナーは、Ser458(配列番号44の番号付けに対して)を置き換えることによって、カプシドタンパク質、例えば、VP1、VP2、及び/またはVP3内に挿入される。一部の実施形態では、第1の結合パートナーは、Arg459(配列番号44の番号付けに対して)を置き換えることによって、カプシドタンパク質、例えば、VP1、VP2、及び/またはVP3内に挿入される。一部の実施形態では、結合パートナーは、453GTTTQSR459(配列番号44の番号付けに対して)を置き換えることによって、カプシドタンパク質、例えば、VP1、VP2、及び/またはVP3内に、または他のAAV血清型のVPタンパク質の相同領域中に挿入される。特定の実施形態では、結合パートナーは、Thr455(配列番号44の番号付けに対して)を置き換えることによって、少なくとも1個のVP3タンパク質内に挿入される。特定の実施形態では、結合パートナーは、453GTTTQSR459(配列番号44の番号付けに対して)を置き換えることによって、少なくとも1個のVP3タンパク質内に、または他のAAV血清型のVPタンパク質の相同領域中に挿入される。一部の態様では、第1の結合パートナーは、AAV2のVP2のアミノ酸配列に対してArg585、Arg587、及びArg588、またはそれらの任意の組み合わせから選択される部位で、カプシドタンパク質、例えば、VP1、VP2、及び/またはVP3内に挿入される。一部の態様では、カプシドタンパク質、例えば、VP1、VP2、及び/またはVP3は、内部ミリスチル化部位を含むように修飾される。一部の態様では、カプシドタンパク質、例えば、VP1、VP2、及び/またはVP3は、内部表面ループ内に内部ミリスチル化部位を含むように修飾される。
結合パートナーは、直接的に、または間接的に、例えば、リンカーによってのいずれかで、AAVのカプシドタンパク質に連結または会合し得る。一部の実施形態では、結合パートナーは、リンカーによってカプシドに連結または会合している。一部の実施形態では、リンカーは、1つまたは複数のアミノ酸を含む。一部の実施形態では、リンカーは、切断可能なリンカーである。一部の実施形態では、リンカーは、柔軟なリンカーである。一部の実施形態では、リンカーは、剛直なリンカーである。ある特定の実施形態では、リンカーは、少なくとも約2個のアミノ酸、少なくとも約3個のアミノ酸、少なくとも約4個のアミノ酸、少なくとも約5個のアミノ酸、少なくとも約6個のアミノ酸、少なくとも約7個のアミノ酸、少なくとも約8個のアミノ酸、少なくとも約9個のアミノ酸、少なくとも約10個のアミノ酸、少なくとも約12個のアミノ酸、少なくとも約アミノ酸、少なくとも約13個のアミノ酸、少なくとも約14個のアミノ酸、少なくとも約15個のアミノ酸、少なくとも約16個のアミノ酸、少なくとも約17個のアミノ酸、少なくとも約18個のアミノ酸、少なくとも約19個のアミノ酸、少なくとも約20個のアミノ酸、少なくとも約25個のアミノ酸、少なくとも約30個のアミノ酸、少なくとも約35個のアミノ酸、少なくとも約40個のアミノ酸、少なくとも約45個のアミノ酸、または少なくとも約50である。
一部の実施形態では、AAVカプシドタンパク質に連結または会合した結合パートナーは、(i)FKBP及びFKBP(FK1012)、(ii)FKBP及びカルシニューリンA(CNA)(FK506)、(iii)FKBP及びCyP-Fas(FKCsA)、(iv)FKBP及びFRB(ラパマイシン)、(v)GyrB及びGyrB(クーママイシン)、(vi)GAI及びGID1(ジベレリン)、(vii)スナップタグ及びHaloTag(HaXS)、(viii)eDHFR及びHaloTag(TMP-HTag)、ならびに(ix)BCL-xL及びFab(AZ1)(ABT-737)からなる群から選択される化学誘導二量体の1つの結合パートナーから選択される。ある特定の実施形態では、AAVカプシドタンパク質は、FKBPに連結または会合している。ある特定の実施形態では、AAVカプシドタンパク質は、FRBに連結または会合している。一部の実施形態では、FRBは、mTORのFRBである。一部の実施形態では、AAVカプシドタンパク質は、カルシニューリンAに連結または会合している。一部の実施形態では、AAVカプシドタンパク質は、CyP-Fasに連結または会合している。一部の実施形態では、AAVカプシドタンパク質は、GyrBに連結または会合している。一部の実施形態では、AAVカプシドタンパク質は、CyP-Fasに連結または会合している。一部の実施形態では、AAVカプシドタンパク質は、GAIに連結または会合している。一部の実施形態では、AAVカプシドタンパク質は、GID1に連結または会合している。一部の実施形態では、AAVカプシドタンパク質は、GAIに連結または会合している。一部の実施形態では、AAVカプシドタンパク質は、スナップタグに連結または会合している。一部の実施形態では、AAVカプシドタンパク質は、HaloTagに連結または会合している。一部の実施形態では、AAVカプシドタンパク質は、GAIに連結または会合している。一部の実施形態では、AAVカプシドタンパク質は、eDHFRに連結または会合している。一部の実施形態では、AAVカプシドタンパク質は、BCL-xLに連結または会合している。一部の実施形態では、AAVカプシドタンパク質は、eDHFRに連結または会合している。一部の実施形態では、AAVカプシドタンパク質は、Fabに連結または会合している。
特定の実施形態では、AAVは、FRBに連結または会合した少なくとも1つのカプシドタンパク質(例えば、VP1、VP2、及び/またはVP3)を含み、ここで、FRBは、カプシドタンパク質のN末端に連結または会合している。一部の実施形態では、AAVは、FRBに連結または会合した少なくとも1つのカプシドタンパク質(例えば、VP1、VP2、及び/またはVP3)を含み、ここで、FRBは、カプシドタンパク質のC末端に連結または会合している。特定の実施形態では、AAVは、FRBに連結または会合した少なくとも1つのカプシドタンパク質(例えば、VP1、VP2、及び/またはVP3)を含み、ここで、FRBは、カプシドタンパク質内に挿入される。一部の実施形態では、FRBは、本明細書に開示される任意の箇所で、カプシドタンパク質内に挿入される。
II.B.2.AAV核酸分子
本開示のある特定の態様は、AAVを含むEVを対象とし、ここで、AAVは、遺伝子カセット、例えば、目的とする遺伝子をコードする異種配列を含む。一部の実施形態では、遺伝子カセットは、治療用タンパク質をコードする。一部の実施形態では、遺伝子カセットは、凝固因子、増殖因子、サイトカイン、ケモカイン、またはそれらの任意の組み合わせからなる群から選択されるタンパク質をコードする。一部の実施形態では、目的とする遺伝子は、抗酸化物質をコードする。一部の実施形態では、目的とする遺伝子は、酵素をコードする。一部の実施形態では、目的とする遺伝子は、腫瘍抑制因子をコードする。一部の実施形態では、目的とする遺伝子は、DNA修復タンパク質をコードする。一部の実施形態では、目的とする遺伝子は、構造タンパク質をコードする。一部の実施形態では、目的とする遺伝子は、低密度リポタンパク質受容体(LDLR)をコードする。一部の実施形態では、目的とする遺伝子は、アルファグルコシダーゼをコードする。一部の実施形態では、目的とする遺伝子は、嚢胞性線維症膜貫通コンダクタンス制御因子をコードする。
II.B.2.a.治療用タンパク質
一部の実施形態では、遺伝子カセットは、1つの治療用タンパク質をコードする。一部の実施形態では、遺伝子カセットは、1つよりも多くの治療用タンパク質をコードする。一部の実施形態では、遺伝子カセットは、同じ治療用タンパク質の2つ以上のコピーをコードする。一部の実施形態では、遺伝子カセットは、同じ治療用タンパク質の2つ以上のバリアントをコードする。一部の実施形態では、遺伝子カセットは、2つ以上の異なる治療用タンパク質をコードする。
一部の実施形態では、EVは、少なくとも2個のAAVに会合しており、該少なくとも2個のAAVの各々が、異なる遺伝子カセットを含み、該異なる遺伝子カセットの各々が、異なる治療用タンパク質をコードする。一部の実施形態では、EVは、少なくとも3個のAAV、少なくとも4個のAAV、または少なくとも5個のAAVに会合している。
一部の実施形態では、治療用タンパク質は、凝固因子を含む。一部の実施形態では、凝固因子は、FI、FII、FIII、FIV、FV、FVI、FVII、FVIII、FIX、FX、FXI、FXII、FXIII)、VWF、プレカリクレイン、高分子量キニノーゲン、フィブロネクチン、抗トロンビンIII、ヘパリン補因子II、プロテインC、プロテインS、プロテインZ、プロテインZ関連プロテアーゼ阻害剤(ZPI)、プラスミノーゲン、アルファ2-抗プラスミン、組織プラスミノーゲン活性化因子(tPA)、ウロキナーゼ、プラスミノーゲン活性化因子阻害剤-1(PAI-1)、プラスミノーゲン活性化因子阻害剤-2(PAI2)、それらの任意のチモーゲン、それらの任意の活性型、及びそれらの任意の組み合わせからなる群から選択される。一実施形態では、凝固因子は、FVIIIまたはそのバリアントもしくは断片を含む。別の実施形態では、凝固因子は、FIXまたはそのバリアントもしくは断片を含む。別の実施形態では、凝固因子は、FVIIまたはそのバリアントもしくは断片を含む。別の実施形態では、凝固因子は、VWFまたはそのバリアントもしくは断片を含む。
II.B.2.a.i.第VIII因子
本明細書全体を通して「FVIII」と略称される、本明細書で使用される「第VIII因子」とは、別途明記されない限り、凝固におけるその通常の役割での機能的FVIIIポリペプチドを意味する。故に、FVIIIという用語は、機能的であるバリアントポリペプチドを含む。「FVIIIタンパク質」は、FVIIIポリペプチド(またはタンパク質)またはFVIIIと互換的に使用される。FVIII機能の例としては、凝固作用を活性化する能力、第IX因子の補因子として作用する能力、またはCa2+及びリン脂質の存在下で第IX因子とテナーゼ複合体を形成し、次いでテナーゼ複合体が第X因子を活性化型Xaに変換する能力が挙げられるが、これらに限定されない。FVIIIタンパク質は、ヒト、ブタ、イヌ、ラット、またはマウスFVIIIタンパク質であり得る。加えて、ヒト由来のFVIIIと他の種由来のFVIIIとの間の比較により、機能に必要とされる可能性が高い保存残基が同定されている(Cameron et al.,Thromb.Haemost.79:317-22(1998)、US6,251,632)。その完全長ポリペプチド及びポリヌクレオチド配列は既知であり、同様に多くの機能的断片、変異体、及び修飾バージョンも既知である。種々のFVIIIアミノ酸及びヌクレオチド配列は、例えば、米国公開第2015/0158929A1号、同第2014/0308280A1号、及び同第2014/0370035A1号、ならびに国際公開第WO2015/106052A1号に開示される。FVIIIポリペプチドには、例えば、完全長FVIII、N末端のMetを除いた完全長FVIII、成熟FVIII(シグナル配列を除いた)、N末端に追加のMetを有する成熟FVIII、及び/またはBドメインの完全欠失もしくは部分欠失を有するFVIIIが含まれる。FVIIIバリアントは、部分欠失であるか完全欠失であるかを問わず、Bドメイン欠失を含む。
一部の実施形態では、遺伝子カセットは、FVIIIポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含み、該ヌクレオチド配列は、コドン最適化されている。ある特定の実施形態では、遺伝子カセットは、国際出願公開第WO2019/032898号、同第WO/2017/136358号、もしくは同第WO2017/136358号、または米国公開出願第2015-0361158号に開示されるヌクレオチド配列を含み、同文献は参照によりそれらの全体が援用される。
一部の実施形態では、遺伝子カセットは、FVIIIポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含み、該ヌクレオチド配列は、コドン最適化されている。一部の実施形態では、コドン最適化されたヌクレオチド配列は、完全長FVIIIポリペプチドをコードする。他の実施形態では、コドン最適化されたヌクレオチド配列は、FVIIIのBドメインの全てまたは一部分が欠失している、Bドメイン欠失(BDD)FVIIIポリペプチドをコードする。
II.B.2.a.ii.第IX因子
一部の実施形態では、治療用タンパク質は、FIXポリペプチドを含む。一部の実施形態では、FIXポリペプチドは、FIXまたはそのバリアントもしくは断片を含み、該FIXまたはそのバリアントもしくは断片は、FIX活性を有する。
ヒトFIXは、血液凝固カスケードの内因性経路の重要な構成成分であるセリンプロテアーゼである。本明細書で使用される「第IX因子」または「FIX」とは、凝固因子タンパク質ならびにその種及び配列のバリアントを指し、これには、ヒトFIX前駆体ポリペプチド(「プレプロ」)の461アミノ酸の一本鎖配列、成熟ヒトFIXの415アミノ酸の一本鎖配列、及びR338L FIX(Padua)のバリアントが含まれるが、これらに限定されない。FIXには、血液凝固FIXの典型的な特性を有するいずれの形態のFIX分子も含まれる(例えば、Choo et al.,Nature 299:178-180(1982)、Fair et al.,Blood 64:194-204(1984)、及びKurachi et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.,U.S.A.79:6461-6464(1982)、US7,939,632を参照されたく、同文献の各々は参照によりその全体が本明細書に援用される。
多くの機能的FIXバリアントが当該技術分野で既知である。国際公開第WO02/040544A3号は、4ページ9~30行目及び15ページ6~31行目で、ヘパリンによる阻害に対する増加した耐性を表す変異体について開示している。国際公開第WO03/020764A2号は、表2及び表3(14~24ページ)、ならびに12ページ1~27行目で、低減されたT細胞免疫原性を有するFIX変異体について開示している。国際公開第WO2007/149406A2号は、4ページ1行目~19ページ11行目で、増加したタンパク質安定性、インビボ及びインビトロでの増加した半減期、ならびにプロテアーゼに対する増加した耐性を表す機能的変異体FIX分子について開示している。同第WO2007/149406A2号はまた、19ページ12行目~20ページ9行目で、キメラ及び他のバリアントFIX分子についても開示している。国際公開第WO08/118507A2号は、5ページ14行目~6ページ5行目で、増加した凝固活性を表すFIX変異体について開示している。国際公開第WO09/051717A2号は、9ページ11行目~20ページ2行目で、増加した数のN-結合型及び/またはO-結合型グリコシル化部位を有することにより、増加した半減期及び/または回収率をもたらすFIX変異体について開示している。国際公開第WO09/137254A2号はまた、2ページの段落[006]~5ページの段落[011]、及び16ページの段落[044]~24ページの段落[057]で、増加した数のグリコシル化部位を有する第IX因子変異体についても開示している。国際公開第WO09/130198A2号は、4ページ26行目~12ページ6行目で、増加した数のグリコシル化部位を有することにより、増加した半減期をもたらす機能的変異体FIX分子について開示している。国際公開第WO09/140015A2号は、11ページの段落[0043]~13ページの段落[0053]で、重合体(例えば、PEG)のコンジュゲーションに使用することができる増加した数のCys残基の機能的FIX変異体について開示している。2011年7月11日に出願され、2012年1月12日にWO2012/006624として公開された国際出願第PCT/US2011/043569号に記載されるFIXポリペプチドもまた、参照によりその全体が本明細書に援用される。一部の実施形態では、FIXポリペプチドは、アルブミンに融合されたFIXポリペプチド、例えば、FIX-アルブミンを含む。ある特定の実施形態では、FIXポリペプチドは、IDELVION(登録商標)またはrIX-FPである。
一部の実施形態では、FIXは、米国特許第7,404,956号、同第9,062,299号、もしくは同第9,670,475号、米国公開出願第2015-0252345号、同第2016-0000888号、もしくは同第2017-0260516号、または国際公開第WO/2017/024060号に開示されるFIXから選択される。
II.B.2.a.iv.増殖因子
一部の実施形態では、治療用タンパク質は、増殖因子を含む。増殖因子は、当該技術分野で既知の任意の増殖因子から選択され得る。一部の実施形態では、増殖因子は、ホルモンである。他の実施形態では、増殖因子は、サイトカインである。一部の実施形態では、増殖因子は、ケモカインである。
一部の実施形態では、増殖因子は、アドレノメデュリン(AM)である。一部の実施形態では、増殖因子は、アンジオポエチン(Ang)である。一部の実施形態では、増殖因子は、自己分泌型運動因子である。一部の実施形態では、増殖因子は、骨形成タンパク質(BMP)である。一部の実施形態では、BMPは、BMP2、BMP4、BMP5、及びBMP7から選択される。一部の実施形態では、増殖因子は、毛様体神経栄養因子ファミリーメンバーである。一部の実施形態では、毛様体神経栄養因子ファミリーメンバーは、毛様体神経栄養因子(CNTF)、白血病阻害性因子(LIF)、インターロイキン-6(IL-6)から選択される。一部の実施形態では、増殖因子は、コロニー刺激因子である。一部の実施形態では、コロニー刺激因子は、マクロファージコロニー刺激因子(m-CSF)、顆粒球コロニー刺激因子(G-CSF)、及び顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM-CSF)から選択される。一部の実施形態では、増殖因子は、上皮増殖因子(EGF)である。一部の実施形態では、増殖因子は、エフリンである。一部の実施形態では、エフリンは、エフリンA1、エフリンA2、エフリンA3、エフリンA4、エフリンA5、エフリンB1、エフリンB2、及びエフリンB3から選択される。一部の実施形態では、増殖因子は、エリスロポエチン(EPO)である。一部の実施形態では、増殖因子は、線維芽細胞増殖因子(FGF)である。一部の実施形態では、FGFは、FGF1、FGF2、FGF3、FGF4、FGF5、FGF6、FGF7、FGF8、FGF9、FGF10、FGF11、FGF12、FGF13、FGF14、FGF15、FGF16、FGF17、FGF18、FGF19、FGF20、FGF21、FGF22、及びFGF23から選択される。一部の実施形態では、増殖因子は、ウシ胎子ソマトトロピン(FBS)である。一部の実施形態では、増殖因子は、GDNFファミリーメンバーである。一部の実施形態では、GDNFファミリーメンバーは、グリア細胞株由来神経栄養因子(GDNF)、ニュールツリン、パーセフィン、及びアルテミンから選択される。一部の実施形態では、増殖因子は、増殖分化因子-9(GDF9)である。一部の実施形態では、増殖因子は、肝細胞増殖因子(HGF)である。一部の実施形態では、増殖因子は、肝癌細胞由来増殖因子(HDGF)である。一部の実施形態では、増殖因子は、インスリンである。一部の実施形態では、増殖因子は、インスリン様成長因子である。一部の実施形態では、インスリン様成長因子は、インスリン様成長因子-1(IGF-1)またはIGF-2である。一部の実施形態では、増殖因子は、インターロイキン(IL)である。一部の実施形態では、ILは、IL-1、IL-2、IL-3、IL-4、IL-5、IL-6、及びIL-7から選択される。一部の実施形態では、増殖因子は、ケラチノサイト増殖因子(KGF)である。一部の実施形態では、増殖因子は、遊走刺激因子(MSF)である。一部の実施形態では、増殖因子は、マクロファージ刺激タンパク質(MSPまたは肝細胞増殖因子様タンパク質(HGFLP))である。一部の実施形態では、増殖因子は、ミオスタチン(GDF-8)である。一部の実施形態では、増殖因子は、ニューレグリンである。一部の実施形態では、ニューレグリンは、ニューレグリン1(NRG1)、NRG2、NRG3、及びNRG4から選択される。一部の実施形態では、増殖因子は、ニューロトロフィンである。一部の実施形態では、増殖因子は、脳由来神経栄養因子(BDNF)である。一部の実施形態では、増殖因子は、神経成長因子(NGF)である。一部の実施形態では、NGFは、ニューロトロフィン-3(NT-3)またはNT-4である。一部の実施形態では、増殖因子は、胎盤増殖因子(PGF)である。一部の実施形態では、増殖因子は、血小板由来増殖因子(PDGF)である。一部の実施形態では、増殖因子は、レナラーゼ(RNLS)である。一部の実施形態では、増殖因子は、T細胞増殖因子(TCGF)である。一部の実施形態では、増殖因子は、トロンボポエチン(TPO)である。一部の実施形態では、増殖因子は、トランスフォーミング増殖因子である。一部の実施形態では、トランスフォーミング増殖因子は、トランスフォーミング増殖因子アルファ(TGF-α)またはTGF-βである。一部の実施形態では、増殖因子は、腫瘍壊死因子-アルファ(TNF-α)である。一部の実施形態では、増殖因子は、血管内皮細胞増殖因子(VEGF)である。
ある特定の実施形態では、治療用タンパク質は、Rabゲラニルゲラニルトランスフェラーゼ(GGTase)複合体のサブユニットを含む。一部の実施形態では、治療用タンパク質は、Rabタンパク質GGTase成分A 1(REP1)を含む。一部の実施形態では、REP1は、配列番号45と少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%同一のアミノ酸配列を含む。REP1欠損は、眼の脈絡膜、網膜色素上皮、及び光受容体のまれなX連鎖性の進行性変性である全脈絡膜萎縮症(CHM)に関連付けられる。罹患した男性における典型的な自然経過では、10代の間に夜盲症が発症し、次いで20代及び30代の間に周辺視野が進行性で喪失し、40代で完全な盲目に至る。女性の保因者は、最も顕著には夜盲症として軽度な症状を有するが、時折、より重度の表現型を有する場合もある。
Figure 2022531095000001
この疾患は、X染色体21q領域に位置するREP1遺伝子(Rabエスコートタンパク質1)の変異によって引き起こされる。体内のほとんどの細胞では、REP1に75%相同であるREP2タンパク質が、REP1欠損を補う。しかしながら、眼においては、未だに明確でない理由で、REP2はREP1欠損を補うことができない。よって、眼において、REPポリペプチド活性は、標的タンパク質(Rab GTPases)の正常なプレニル化を維持するのに不十分であり、主に外網膜及び脈絡膜に影響を及ぼしながら細胞機能障害及び最終的には細胞死に至る。
II.B.2.b.AAV配列
ある特定の実施形態では、AAVは、第1のITR、例えば、5’ITR、及び第2のITR、例えば、3’ITRをさらに含む。典型的には、ITRは、原核生物プラスミドからのパルボウイルス(例えば、AAV)のDNA複製及びレスキュー、または除去に関与する(Samulski et al.,1983,1987、Senapathy et al.,1984、Gottlieb and Muzyczka,1988)。加えて、ITRは、AAVのプロウイルス組み込み、及びAAV DNAのビリオン中へのパッケージングに必要とされる最小限の配列であることが報告されている(McLaughlin et al.,1988、Samulski et al.,1989)。これらのエレメントは、パルボウイルスゲノムの効率的な複製(multiplication)に必須である。
一部の実施形態では、ITRは、天然起源のITRを含み、例えば、ITRは、パルボウイルスITRの全てまたは一部分を含む。一部の実施形態では、ITRは、合成配列を含む。一実施形態では、第1のITRまたは第2のITRは、合成配列を含む。別の実施形態では、第1のITR及び第2のITRの各々が、合成配列を含む。一部の実施形態では、第1のITRまたは第2のITRは、天然起源の配列を含む。別の実施形態では、第1のITR及び第2のITRの各々が、天然起源の配列を含む。
一部の実施形態では、ITRは、AAVゲノム由来のITRを含む。一部の実施形態では、ITRは、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、AAV10、AAV11、及びそれらの任意の組み合わせから選択されるAAVゲノムのITRである。特定の実施形態では、ITRは、AAV2ゲノムのITRである。ある特定の実施形態では、ITRは、AAV2のITRであり、カプシドタンパク質は、AAV5のカプシドタンパク質である。別の実施形態では、ITRは、その5’及び3’末端にAAVゲノムのうちの1つまたは複数に由来するITRまたはその断片を含むように遺伝子操作された合成配列である。一部の実施形態では、ITRは、同じゲノムに由来する、例えば、同じウイルスのゲノムに由来するか、または異なるゲノムに由来する、例えば、2つ以上の異なるAAVゲノムのゲノムに由来する。ある特定の実施形態では、ITRは、同じAAVゲノムに由来する。具体的な実施形態では、本開示の核酸分子に存在する2つのITRは同じであり、特に、AAV2 ITR、AAV5 ITR、またはAAV9 ITRであり得る。1つの特定の実施形態では、第1のITR及び第2のITRは、同一である。
一部の実施形態では、ITRは、ヘアピンループ構造を形成する。一実施形態では、第1のITRは、ヘアピン構造を形成する。別の実施形態では、第2のITRは、ヘアピン構造を形成する。依然として別の実施形態では、第1のITR及び第2のITRの両方が、ヘアピン構造を形成する。
一部の実施形態では、本明細書に記載の核酸分子におけるITRは、転写活性化されたITRである。転写活性化されたITRは、少なくとも1つの転写活性エレメントの組み込みによって転写活性化された野生型ITRの全てまたは一部分を含み得る。種々の種類の転写活性エレメントが、この関連における使用に好適である。一部の実施形態では、転写活性エレメントは、構成的な転写活性エレメントである。構成的な転写活性エレメントは、継続的レベルの遺伝子転写を提供し、導入遺伝子が継続的に発現されることが望まれる場合に好ましい。他の実施形態では、転写活性エレメントは、誘導性の転写活性エレメントである。誘導性の転写活性エレメントは一般に、誘導因子(または誘導条件)の不在下で低い活性を表し、誘導因子(または誘導条件への切り替え)の存在下で上方制御される。誘導性の転写活性エレメントは、ある特定の時点もしくはある特定の箇所でのみ発現が望まれる場合に、または誘導剤を使用して発現レベルを増減することが望ましい場合に好ましい可能性がある。転写活性エレメントはまた組織特異的であり得、すなわち、それらは、ある特定の組織種または細胞種でのみ活性を表す。
転写活性エレメントは、様々な方式でITRに組み込まれ得る。一部の実施形態では、転写活性エレメントは、ITRの任意の部分の5’側またはITRの任意の部分の3’側で組み込まれる。他の実施形態では、転写活性化されたITRの転写活性エレメントは、2つのITR配列の間にある。転写活性エレメントが、離間されなければならない2つ以上のエレメントを含む場合、それらのエレメントは、ITRの部分と交互となることができる。一部の実施形態では、ITRのヘアピン構造が欠失させられ、転写エレメントの逆位反復配列と置き換えられる。この後者の配置により、構造内の欠失部分を模倣するヘアピンが作り出されよう。複数のタンデムに並んだ転写活性エレメントもまた、転写活性化されたITRに存在し得、これらは隣接し得るか、または離間され得る。加えて、タンパク質結合部位(例えば、Rep結合部位)が、転写活性化されたITRの転写活性エレメントに導入され得る。転写活性エレメントは、RNAを形成するためのRNAポリメラーゼによるDNAの調節された転写を可能にする任意の配列を含み得、例えば、下記で定義されるような転写活性エレメントを含み得る。
転写活性化されたITRは、比較的限定されたヌクレオチド配列長で核酸分子に転写活性化及びITR機能の両方を提供し、これにより担持され、核酸分子から発現され得る導入遺伝子の長さが有効に最大化される。転写活性エレメントのITRへの組み込みは、様々な方式で遂行され得る。ITR配列、及び転写活性エレメントの配列要件の比較により、ITR内で当該エレメントをコードさせる方式に関する洞察が提供され得る。例えば、ITR配列において転写活性エレメントの機能的エレメントを複製する特定の変化を導入することにより、転写活性をITRに付加することができる。特異的部位で特定のヌクレオチド配列を効率的に付加、欠失、及び/または変化させるためのいくつかの技法が、当該技術分野に存在する(例えば、Deng and Nickoloff(1992)Anal.Biochem.200:81-88を参照されたい)。転写活性化されたITRを作り出すための別の方式は、ITRの所望の箇所での制限酵素部位の導入を伴う。加えて、当該技術分野で既知の方法を使用して、複数の転写活性化エレメントが、転写活性化されたITRに組み込まれ得る。
例示説明として、転写活性化されたITRは、TATAボックス、GCボックス、CCAATボックス、Sp1部位、Inr領域、CRE(cAMP制御エレメント)部位、ATF-1/CRE部位、APBβボックス、APBαボックス、CArGボックス、CCACボックス、または当該技術分野で既知であるような転写に関与する任意の他のエレメント等の、1つまたは複数の転写活性エレメントの組み込みによって生成され得る。
一部の実施形態では、AAVは、1つよりも多くの治療用タンパク質をコードする遺伝子カセットを含む。1つよりも多くの治療用タンパク質をコードするAAVにおいて、一部の実施形態は、それらを1つのプロモーターから共発現させるためのIRESまたは2A等のエレメントを含む。一部の実施形態では、AAVは、IRESエレメントにより分離されたタンパク質コード領域を含む。一部の実施形態では、AAVは、2Aエレメントにより分離された2つのタンパク質コード領域を含む。一部の実施形態では、AAVは、タンパク質コード領域の間のIRESエレメントにより分離された3つのタンパク質コード領域を含む。一部の実施形態では、AAVは、タンパク質コード領域の間の2Aエレメントにより分離された3つのタンパク質コード領域を含む。
一部の実施形態では、AAVは、制御配列を含む。一部の実施形態では、AAVは、非コード制御DNAを含む。一部の実施形態、AAVゲノムは、宿主細胞において抗体鎖遺伝子の発現を調節する制御配列を含む。「制御配列」という用語は、抗体鎖遺伝子の転写または翻訳を調節するプロモーター、エンハンサー、及び他の発現調節エレメント(例えば、ポリアデニル化シグナル)を含むことが意図される。かかる制御配列は、例えば、Goeddel(Gene Expression Technology.Methods in Enzymology 185,Academic Press,San Diego,CA(1990))に記載される。制御配列の選択を含めた、AAVの設計は、形質転換される宿主細胞の選定、所望のタンパク質の発現レベル等のような要因に依存し得ることが当業者には理解されよう。一部の実施形態では、AAVゲノムは、mRNAスプライスドナー/スプライスアクセプター部位を含む。哺乳類宿主細胞での発現に好ましい制御配列には、サイトメガロウイルス(CMV)、サルウイルス40(SV40)、アデノウイルス(例えば、アデノウイルス主要後期プロモーター(AdMLP)、及びポリオーマに由来するプロモーター及び/またはエンハンサー等の、哺乳類細胞において高レベルのタンパク質発現を導くウイルスエレメントが含まれる。代替として、ユビキチンプロモーターまたはβ-グロビンプロモーター等の非ウイルス制御配列を使用することができる。依然としてさらに、SV40初期プロモーター由来の配列及びヒトT細胞白血病ウイルス1型の長い末端反復配列を含有するSRaプロモーター系等の、異なる供給源由来の配列から構成される制御エレメント(Takebe et al.(1988)Mol.Cell.Biol.8:466-472)。ある特定の実施形態では、制御配列は、組織特異的プロモーターを含む。一部の実施形態では、組織特異的プロモーターは、心臓、肝臓、肺、眼、神経系、リンパ系、筋肉、及び幹細胞からなる群から選択される組織において目的とする遺伝子の発現を駆動する。
II.B.2.c.方法及びAAVの使用
所望のカプシドタンパク質を有する組換えAAVを得るための方法は、当該技術分野で周知である(例えば、US2003/0138772を参照されたく、同文献の内容は参照によりそれらの全体が本明細書に援用される)。典型的には、該方法は、AAVカプシドタンパク質またはその断片をコードする核酸配列と、機能的rep遺伝子と、AAV ITR及び導入遺伝子から構成される組換えAAVベクターと、組換えAAVベクターのAAVカプシドタンパク質中へのパッケージングを可能にするのに十分なヘルパー機能とを含有する宿主細胞を培養することを含む。AAV産生を増加させるためのヘルパー機能は、プラスミドDNAでのトランスフェクションを介して、またはアデノウイルスとの共感染によって供給され得る。
rAAVベクターをAAVカプシドにパッケージングするために宿主細胞において培養される構成成分は、宿主細胞にトランスで提供され得る。代替として、必要とされる構成成分(例えば、組換えAAVベクター、rep配列、cap配列、及び/またはヘルパー機能)のうちのいずれか1つまたは複数は、当業者に既知の方法を使用して必要とされる構成成分のうちの1つまたは複数を含有するように操作された安定な宿主細胞によって提供され得る。最も好適には、かかる安定な宿主細胞は、誘導性プロモーターの制御下で必要とされる構成成分(複数可)を含有しよう。しかしながら、必要とされる構成成分(複数可)は、構成的プロモーターの制御下にあることが可能である。好適な誘導性及び構成的プロモーターの例が、本明細書で、導入遺伝子とともに使用するのに好適な制御エレメントの考察において提供される。依然として別の代替例では、選択された安定な宿主細胞は、構成的プロモーターの制御下にある選択された構成成分(複数可)及び1つまたは複数の誘導性プロモーターの制御下にある他の選択された構成成分(複数可)を含有し得る。例えば、293細胞(構成的プロモーターの制御下でE1ヘルパー機能を含有する)に由来するが、誘導性プロモーターの制御下でrep及び/またはcapタンパク質を含有する、安定な宿主細胞が生成され得る。依然として他の安定な宿主細胞が、当業者によって生成され得る。
本開示のrAAVの産生に必要とされる組換えAAVベクター、rep配列、cap配列、及びヘルパー機能は、任意の適切な遺伝子エレメント(ベクター)を使用してパッケージング宿主細胞に送達され得る。選択された遺伝子エレメントは、本明細書に記載の方法を含めた任意の好適な方法によって送達され得る。本開示の任意の実施形態を構築するために使用される方法は、核酸操作における当業者に既知であり、これには遺伝子操作、組換え操作、及び合成技法が含まれる。例えば、Sambrook et al.,Molecular Cloning:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Press,Cold Spring Harbor,N.Y.を参照されたい。同様に、rAAVビリオンを生成する方法が周知であり、好適な方法の選択は、本開示を限定するものではない。例えば、K.Fisher et al.,J.Virol.,70:520-532(1993)及び米国特許第5,478,745号を参照されたい。
一部の実施形態では、組換えAAVは、トリプルトランスフェクション法を使用して生産される(米国特許第6,001,650号に詳述される)。典型的には、組換えAAVは、宿主細胞を、AAV粒子中にパッケージングされる組換えAAVベクター(導入遺伝子を含む)、AAVヘルパー機能ベクター、及び補助機能ベクターでトランスフェクトすることによって生産される。AAVヘルパー機能ベクターは、AAVの生産的な複製及びカプシド形成のためにトランスで機能する「AAVヘルパー機能」配列(すなわち、rep及びcap)をコードする。好ましくは、AAVヘルパー機能ベクターは、いずれの検出可能な野生型AAVビリオン(すなわち、機能的rep及びcap遺伝子を含有するAAVビリオン)も生成することなく、AAVベクターの効率的な生産を支持する。本開示とともに使用するのに好適なベクターの非限定的な例としては、米国特許第6,001,650号に記載されるpHLP19及び米国特許第6,156,303号に記載されるpRep6cap6ベクターが挙げられる(両文献の全体が参照により本明細書に援用される)。補助機能ベクターは、複製のためにAAVが依存する非AAV由来のウイルス及び/または細胞機能(すなわち、「補助機能」)に対するヌクレオチド配列をコードする。補助機能には、限定されないが、AAV遺伝子転写の活性化、段階特異的なAAV mRNAスプライシング、AAV DNA複製、cap発現産物の合成、及びAAVカプシドアセンブリに関与する部分を含む、AAVの複製に必要とされる機能が含まれる。ウイルスに基づく補助機能は、アデノウイルス、ヘルペスウイルス(単純ヘルペスウイルス1型以外)、バキュロウイルス、及びワクシニアウイルス等の既知のヘルパーウイルスのうちのいずれかに由来し得る。一部の実施形態では、組換えAAVは、本明細書に記載のトリプルプラスミド系でのHEK293細胞の一過性トランスフェクションを使用して生産される。
一部の態様では、本開示は、トランスフェクトされた宿主細胞を提供する。「トランスフェクション」という用語は、細胞による外来性DNAの取り込みを指して使用され、細胞は、外因性DNAが細胞膜の内側に導入された場合、「トランスフェクト」されている。いくつかのトランスフェクション技法が、当該技術分野で一般に既知である。例えば、Graham et al.(1973)Virology,52:456、Sambrook et al.(1989)Molecular Cloning,a laboratory manual,Cold Spring Harbor Laboratories,New York、Davis et al.(1986)Basic Methods in Molecular Biology,Elsevier、及びChu et al.(1981)Gene 13:197を参照されたい。かかる技法を使用して、ヌクレオチド組み込みベクター及び他の核酸分子等の1つまたは複数の外因性核酸を好適な宿主細胞に導入することができる。
「宿主細胞」とは、目的とする物質を保有する、または保有することができる任意の細胞を指す。多くの場合、宿主細胞は、哺乳類細胞である。宿主細胞は、AAVヘルパー構築物、補助機能ベクター、または組換えAAVの生産に関連する他の転移DNAのレシピエントとして使用することができる。この用語は、トランスフェクトされた元の細胞の子孫を含む。故に、本明細書で使用される「宿主細胞」は、外因性DNA配列でトランスフェクトされた細胞を指し得る。一部の実施形態では、AAVは、一過性発現または安定発現を使用して生産される。一部の実施形態では、宿主細胞は、HEK293、HeLa細胞、BHK細胞、またはsf9細胞である。特定の実施形態では、宿主細胞は、HEK293細胞である。単一の親細胞の子孫は、天然の、偶発的、または意図的な変異に起因して、形態またはゲノムもしくは全DNA相補配列が元の親と必ずしも完全に同一とは限らないことを理解されたい。
本明細書で使用されるとき、「細胞株」という用語は、インビトロで継続的または長期的な増殖及び分裂が可能である細胞の集団を指す。多くの場合、細胞株は、単一の前駆細胞に由来するクローン集団である。かかるクローン集団の保管または導入中に核型の自然発生的または誘導性の変化が生じ得ることが、当該技術分野でさらに知られている。したがって、言及される細胞株に由来する細胞は、祖先細胞または培養物と正確に同一でない場合があり、言及される細胞株は、かかるバリアントを含む。
本明細書で使用されるとき、「組換え細胞」という用語は、生物学的に活性なポリペプチドの転写またはRNA等の生物学的に活性な核酸の生産につながるDNAセグメント等の外因性DNAセグメントが導入された、細胞を指す。
本明細書で使用されるとき、「ベクター」という用語は、適正な調節エレメントに関連付けられた場合に複製能を持ち、遺伝子配列を細胞間に導入することができる、プラスミド、ファージ、トランスポゾン、コスミド、染色体、人工染色体、ウイルス、ビリオン等といった任意の遺伝子エレメントを含む。故に、この用語は、ウイルスベクターのみならず、クローニング及び発現ビヒクルも含む。一部の実施形態では、有用なベクターは、転写されるべき核酸セグメントがプロモーターの転写制御下に位置付けられるベクターであることが企図される。「プロモーター」とは、遺伝子の特異的転写を開始するのに必要とされる細胞の合成機構、または導入された合成機構によって認識されるDNA配列を指す。「作動的に位置付けられる」、「制御下」、または「転写制御下」という語句は、RNAポリメラーゼの開始及び遺伝子の発現を制御するためにプロモーターが核酸に対して正しい箇所及び向きにあることを意味する。「発現ベクターまたは構築物」という用語は、核酸コード配列の一部または全てが転写されることが可能である、核酸を含有する任意の種類の遺伝子構築物を意味する。一部の実施形態では、発現は、核酸を転写して、例えば、転写された遺伝子から生物学的に活性なポリペプチド産物または阻害性RNA(例えば、shRNA、miRNA、miRNA阻害剤)を生成すること含む。
一部の実施形態では、AAVまたはrAAVは、イオジキサノール密度勾配を使用して精製される。一部の実施形態では、空のカプシドが、約1.3±0.05g/mL(例えば、1.3~1.32g/mL)の密度で移動する。一部の実施形態では、ゲノム含有カプシドが、約1.4±0.05g/mL(例えば、1.35~1.42g/mL)の密度で移動する。
II.C.足場タンパク質
本開示のある特定の態様では、EVは、AAVと、1つまたは複数の足場タンパク質とを含む。一部の実施形態では、本開示のEVは、その組成が修飾された膜を含む。例えば、それらの膜組成は、膜のタンパク質、脂質、またはグリカン含量を変化させることによって修飾され得る。
一部の実施形態では、表面が操作されたEV、例えばエキソソームは、PEG誘導融合及び/または超音波融合等の化学的方法及び/または物理的方法によって生成される。他の実施形態では、表面が操作されたEV、例えばエキソソームは、遺伝子操作によって生成される。遺伝子改変されたプロデューサー細胞または遺伝子改変された細胞の子孫から産生されたEV、例えばエキソソームは、修飾された膜組成を含有し得る。一部の実施形態では、表面が操作されたEV、例えばエキソソームは、足場タンパク質をより高いもしくはより低い密度(例えば、より多い数)で有するか、または足場タンパク質のバリアントもしくは断片を含む。
一部の実施形態では、表面が操作されたEVは、足場タンパク質(例えば、本明細書に開示されるエキソソームタンパク質または足場タンパク質)またはそのバリアントもしくは断片をコードする外因性配列で形質転換された細胞(例えば、HEK293細胞)から産生される。外因性配列から発現された足場タンパク質を含むEVは、修飾された膜組成を含み得る。
足場タンパク質の種々の修飾体または断片を本開示の実施形態に使用することができる。例えば、結合剤に対して強化された親和性を有するように修飾された足場タンパク質を、結合剤を使用して精製され得る、表面が操作されたEVを生成するために使用することができる。EV及び/または膜により有効に標的化されるように修飾された足場タンパク質を使用することができる。エキソソーム膜への特異的かつ有効な標的化に必要とされる最小限の断片を含むように修飾された足場タンパク質もまた使用することができる。
足場タンパク質は、融合分子、例えば、AAVとのエキソソーム膜タンパク質の融合分子として発現されるように操作され得る。例えば、融合分子は、直接的にまたは中間体(例えば、化学的に誘導可能な二量体、抗原結合ドメイン、または受容体)を介してのいずれかでAAVのカプシドタンパク質に連結された、本明細書に開示される足場タンパク質(例えば、PTGFRN、BSG、IGSF2、IGSF3、IGSF8、ITGB1、ITGA4、SLC3A2、ATPトランスポーター、またはその断片もしくはバリアント)を含み得る。融合分子の場合、化学的に誘導可能な二量体、抗原結合ドメイン、及び/または受容体は、天然ペプチド、組換えペプチド、合成ペプチド、またはそれらの任意の組み合わせであり得る。
一部の実施形態では、本明細書に記載の表面が操作されたEVは、当該技術分野で既知のEVと比較してより優れた特性を示す。例えば、表面が操作されたEVは、それらの表面上に、天然起源のEV、または従来のエキソソームタンパク質を使用して産生されたEVよりも高度に濃縮された修飾タンパク質を含有する。その上、本開示の表面が操作されたEVは、天然起源のEV、または従来のエキソソームタンパク質を使用して産生されたEVと比較して、より高い、より特異的な、またはより制御された生物学的活性を有し得る。
本開示の足場タンパク質は、外部または内腔(内側)での係留に使用することができる。一部の実施形態では、足場タンパク質は、異種ポリペプチドをEVの外部表面に係留することができ、例えば、足場タンパク質は、細胞外ドメインを有する。一部の実施形態では、足場タンパク質は、異種ポリペプチドをEVの内表面に係留することができ、例えば、足場タンパク質は、細胞内(内腔)ドメインを有する。一部の実施形態では、足場タンパク質は、異種ポリペプチドを、EVの外部表面もしくはEVの内腔表面のいずれか、または両方に係留することができ、例えば、足場タンパク質は、細胞外ドメイン及び細胞内ドメインを有し、例えば、EVは、膜貫通タンパク質である。
II.C.1.膜貫通型足場タンパク質
一部の実施形態では、足場タンパク質(例えば、足場X)は、プロスタグランジンF2受容体の負の制御因子(PTGFRNポリペプチド)を含む。PTGFRNタンパク質はまた、CD9パートナー1(CD9P-1)、Glu-Trp-Ile EWIモチーフ含有タンパク質F(EWI-F)、プロスタグランジンF2-アルファ受容体制御タンパク質、プロスタグランジンF2-アルファ受容体関連タンパク質、またはCD315とも称され得る。ヒトPTGFRNタンパク質の完全長アミノ酸配列(Uniprot受託番号Q9P2B2)は、表3で配列番号1として示される。PTGFRNポリペプチドは、シグナルペプチド(配列番号1のアミノ酸1~25)、細胞外ドメイン(配列番号1のアミノ酸26~832)、膜貫通ドメイン(配列番号1のアミノ酸833~853)、及び細胞質ドメイン(配列番号1のアミノ酸854~879)を含有する。成熟PTGFRNポリペプチドは、シグナルペプチドを含めない配列番号1、すなわち、配列番号1のアミノ酸26~879からなる。一部の実施形態では、本開示に有用なPTGFRNポリペプチド断片は、PTGFRNポリペプチドの膜貫通ドメインを含む。他の実施形態では、本開示に有用なPTGFRNポリペプチド断片は、PTGFRNポリペプチドの膜貫通ドメイン、ならびに(i)膜貫通ドメインのN末端に少なくとも約5個、少なくとも約10個、少なくとも約15個、少なくとも約20個、少なくとも約25個、少なくとも約30個、少なくとも約40個、少なくとも約50個、少なくとも約70個、少なくとも約80個、少なくとも約90個、少なくとも約100個、少なくとも約110個、少なくとも約120個、少なくとも約130個、少なくとも約140個、少なくとも約150個のアミノ酸、(ii)膜貫通ドメインのC末端に少なくとも約5個、少なくとも約10個、少なくとも約15個、少なくとも約20個、もしくは少なくとも約25個のアミノ酸、または(i)及び(ii)の両方を含む。
一部の実施形態では、PTGFRNポリペプチドの断片は、IgV等の、1つまたは複数の機能的または構造的ドメインを欠いている。
他の実施形態では、足場タンパク質は、配列番号1のアミノ酸26~879と少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%同一のアミノ酸配列を含む。他の実施形態では、足場タンパク質は、配列番号2(配列番号1の687~878位に対応する)と少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%同一のアミノ酸配列を含む。
他の実施形態では、足場タンパク質は、1つのアミノ酸変異、2つのアミノ酸変異、3つのアミノ酸変異、4つのアミノ酸変異、5つのアミノ酸変異、6つのアミノ酸変異、または7つのアミノ酸変異を除いて、配列番号2のアミノ酸配列を含む。変異は、置換、挿入、欠失、またはそれらの任意の組み合わせであり得る。一部の実施形態では、足場タンパク質は、配列番号2のアミノ酸配列、ならびに配列番号2のN末端及び/またはC末端に1個のアミノ酸、2個のアミノ酸、3個のアミノ酸、4個のアミノ酸、5個のアミノ酸、6個のアミノ酸、7個のアミノ酸、8個のアミノ酸、9個のアミノ酸、10個のアミノ酸、11個のアミノ酸、12個のアミノ酸、13個のアミノ酸、14個のアミノ酸、15個のアミノ酸、16個のアミノ酸、17個のアミノ酸、18個のアミノ酸、19個のアミノ酸、もしくは20個のアミノ酸、またはそれよりも長いアミノ酸を含む。
他の実施形態では、足場タンパク質は、配列番号186、187、188、189、190、または191と少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%同一のアミノ酸配列を含む。他の実施形態では、足場タンパク質は、1つのアミノ酸変異、2つのアミノ酸変異、3つのアミノ酸変異、4つのアミノ酸変異、5つのアミノ酸変異、6つのアミノ酸変異、または7つのアミノ酸変異を除いて、配列番号186、187、188、189、190、または191のアミノ酸配列を含む。変異は、置換、挿入、欠失、またはそれらの任意の組み合わせであり得る。一部の実施形態では、足場タンパク質は、配列番号186、187、188、189、190、または191のアミノ酸配列、ならびに配列番号186、187、188、189、190、または191のN末端及び/またはC末端に1個のアミノ酸、2個のアミノ酸、3個のアミノ酸、4個のアミノ酸、5個のアミノ酸、6個のアミノ酸、7個のアミノ酸、8個のアミノ酸、9個のアミノ酸、10個のアミノ酸、11個のアミノ酸、12個のアミノ酸、13個のアミノ酸、14個のアミノ酸、15個のアミノ酸、16個のアミノ酸、17個のアミノ酸、18個のアミノ酸、19個のアミノ酸、もしくは20個のアミノ酸、またはそれよりも長いアミノ酸を含む。
Figure 2022531095000002
Figure 2022531095000003
Figure 2022531095000004
Figure 2022531095000005
Figure 2022531095000006
Figure 2022531095000007
Figure 2022531095000008
Figure 2022531095000009
Figure 2022531095000010
一部の実施形態では、足場タンパク質は、配列番号3によって表される、ベイシジン(BSGタンパク質)を含む。BSGタンパク質は、5F7、コラゲナーゼ刺激因子、細胞外マトリックスメタロプロテイナーゼ誘導物質(EMMPRIN)、白血球活性化抗原M6、OK血液型抗原、腫瘍細胞由来コラゲナーゼ刺激因子(TCSF)、またはCD147としても知られている。ヒトBSGタンパク質のUniprot番号は、P35613である。BSGタンパク質のシグナルペプチドは、配列番号3のアミノ酸1~21である。配列番号3のアミノ酸138~323は、細胞外ドメインであり、アミノ酸324~344は、膜貫通ドメインであり、配列番号3のアミノ酸345~385は、細胞質ドメインである。
他の実施形態では、足場タンパク質は、配列番号3のアミノ酸22~385と少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%同一のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、BSGポリペプチドの断片は、IgV、例えば、配列番号3のアミノ酸221~315等の、1つまたは複数の機能的または構造的ドメインを欠いている。他の実施形態では、足場タンパク質は、配列番号193、194、または195と少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%同一のアミノ酸配列を含む。他の実施形態では、足場タンパク質は、1つのアミノ酸変異、2つのアミノ酸変異、3つのアミノ酸変異、4つのアミノ酸変異、5つのアミノ酸変異、6つのアミノ酸変異、または7つのアミノ酸変異を除いて、配列番号193、194、または195のアミノ酸配列を含む。変異は、置換、挿入、欠失、またはそれらの任意の組み合わせであり得る。一部の実施形態では、足場タンパク質は、配列番号193、194、または195のアミノ酸配列、ならびに配列番号193、194、または195のN末端及び/またはC末端に1個のアミノ酸、2個のアミノ酸、3個のアミノ酸、4個のアミノ酸、5個のアミノ酸、6個のアミノ酸、7個のアミノ酸、8個のアミノ酸、9個のアミノ酸、10個のアミノ酸、11個のアミノ酸、12個のアミノ酸、13個のアミノ酸、14個のアミノ酸、15個のアミノ酸、16個のアミノ酸、17個のアミノ酸、18個のアミノ酸、19個のアミノ酸、もしくは20個のアミノ酸、またはそれよりも長いアミノ酸を含む。
一部の実施形態では、足場タンパク質は、免疫グロブリンスーパーファミリーメンバー8(IgSF8またはIGSF8タンパク質)を含み、これはCD81パートナー3、Glu-Trp-Ile EWIモチーフ含有タンパク質2(EWI-2)、ケラチノサイト関連膜貫通型タンパク質4(KCT-4)、LIR-D1、プロスタグランジン制御様タンパク質(PGRL)、またはCD316としても知られている。完全長ヒトIGSF8タンパク質は、Uniprotにおいて受託番号Q969P0であり、本明細書で配列番号4として示される。ヒトIGSF8タンパク質は、シグナルペプチド(配列番号4のアミノ酸1~27)、細胞外ドメイン(配列番号4のアミノ酸28~579)、膜貫通ドメイン(配列番号4のアミノ酸580~600)、及び細胞質ドメイン(配列番号4のアミノ酸601~613)を有する。
他の実施形態では、足場タンパク質は、配列番号4のアミノ酸28~613と少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%同一のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、IGSF8タンパク質は、IgV等の、1つまたは複数の機能的または構造的ドメインを欠いている。他の実施形態では、足場タンパク質は、配列番号197、198、199、または200と少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%同一のアミノ酸配列を含む。他の実施形態では、足場タンパク質は、1つのアミノ酸変異、2つのアミノ酸変異、3つのアミノ酸変異、4つのアミノ酸変異、5つのアミノ酸変異、6つのアミノ酸変異、または7つのアミノ酸変異を除いて、配列番号197、198、199、または200のアミノ酸配列を含む。変異は、置換、挿入、欠失、またはそれらの任意の組み合わせであり得る。一部の実施形態では、足場タンパク質は、配列番号197、198、199、または200のアミノ酸配列、ならびに配列番号197、198、199、または200のN末端及び/またはC末端に1個のアミノ酸、2個のアミノ酸、3個のアミノ酸、4個のアミノ酸、5個のアミノ酸、6個のアミノ酸、7個のアミノ酸、8個のアミノ酸、9個のアミノ酸、10個のアミノ酸、11個のアミノ酸、12個のアミノ酸、13個のアミノ酸、14個のアミノ酸、15個のアミノ酸、16個のアミノ酸、17個のアミノ酸、18個のアミノ酸、19個のアミノ酸、もしくは20個のアミノ酸、またはそれよりも長いアミノ酸を含む。
一部の実施形態では、足場タンパク質は、免疫グロブリンスーパーファミリーメンバー3(IgSF3またはIGSF3タンパク質)を含み、これはGlu-Trp-Ile EWIモチーフ含有タンパク質3(EWI-3)としても知られ、配列番号203のアミノ酸配列として示される。ヒトIGSF3タンパク質は、シグナルペプチド(配列番号203のアミノ酸1~19)、細胞外ドメイン(配列番号203のアミノ酸20~1124)、膜貫通ドメイン(配列番号203のアミノ酸1125~1145)、及び細胞質ドメイン(配列番号203のアミノ酸1146~1194)を有する。
他の実施形態では、足場タンパク質は、配列番号203のアミノ酸28~613と少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%同一のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、IGSF3タンパク質は、IgV等の、1つまたは複数の機能的または構造的ドメインを欠いている。
他の態様では、足場タンパク質は、シグナルペプチドを含めない配列番号202と少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%同一のアミノ酸配列を含む、IGSF2タンパク質を含む。一部の態様では、IGSF2タンパク質は、IgV等の、1つまたは複数の機能的または構造的ドメインを欠いている。
一部の実施形態では、足場タンパク質は、インテグリンベータ1(ITGB1タンパク質)を含み、これは、フィブロネクチン受容体サブユニットベータ、糖タンパク質IIa(GPIIA)、VLA-4サブユニットベータ、またはCD29としても知られ、配列番号5のアミノ酸配列として示される。ヒトITGB1タンパク質は、シグナルペプチド(配列番号5のアミノ酸1~20)、細胞外ドメイン(配列番号5のアミノ酸21~728)、膜貫通ドメイン(配列番号5のアミノ酸729~751)、及び細胞質ドメイン(配列番号5のアミノ酸752~798)を有する。
他の実施形態では、足場タンパク質は、配列番号5のアミノ酸21~798と少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%同一のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、ITGB1タンパク質は、IgV等の、1つまたは複数の機能的または構造的ドメインを欠いている。
他の実施形態では、足場タンパク質は、シグナルペプチド(配列番号6のアミノ酸1~33)を含めない配列番号6と少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%同一のアミノ酸配列を含む、ITGA4タンパク質を含む。一部の実施形態では、ITGA4タンパク質は、IgV等の、1つまたは複数の機能的または構造的ドメインを欠いている。
他の実施形態では、足場タンパク質は、シグナルペプチドを含めない配列番号7と少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%同一のアミノ酸配列を含む、SLC3A2タンパク質を含む。一部の実施形態では、SLC3A2タンパク質は、IgV等の、1つまたは複数の機能的または構造的ドメインを欠いている。
他の実施形態では、足場タンパク質は、シグナルペプチドを含めない配列番号204と少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%同一のアミノ酸配列を含む、ATP1A1タンパク質を含む。一部の実施形態では、ATP1A1タンパク質は、IgV等の、1つまたは複数の機能的または構造的ドメインを欠いている。
他の実施形態では、足場タンパク質は、シグナルペプチドを含めない配列番号205と少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%同一のアミノ酸配列を含む、ATP1A2タンパク質を含む。一部の実施形態では、ATP1A2タンパク質は、IgV等の、1つまたは複数の機能的または構造的ドメインを欠いている。
他の実施形態では、足場タンパク質は、シグナルペプチドを含めない配列番号206と少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%同一のアミノ酸配列を含む、ATP1A3タンパク質を含む。一部の実施形態では、ATP1A3タンパク質は、IgV等の、1つまたは複数の機能的または構造的ドメインを欠いている。
他の実施形態では、足場タンパク質は、シグナルペプチドを含めない配列番号207と少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%同一のアミノ酸配列を含む、ATP1A4タンパク質を含む。一部の実施形態では、ATP1A4タンパク質は、IgV等の、1つまたは複数の機能的または構造的ドメインを欠いている。
他の実施形態では、足場タンパク質は、シグナルペプチドを含めない配列番号208と少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%同一のアミノ酸配列を含む、ATP1B3タンパク質を含む。一部の実施形態では、ATP1B3タンパク質は、IgV等の、1つまたは複数の機能的または構造的ドメインを欠いている。
他の実施形態では、足場タンパク質は、シグナルペプチドを含めない配列番号209と少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%同一のアミノ酸配列を含む、ATP2B1タンパク質を含む。一部の実施形態では、ATP2B1タンパク質は、IgV等の、1つまたは複数の機能的または構造的ドメインを欠いている。
他の実施形態では、足場タンパク質は、シグナルペプチドを含めない配列番号210と少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%同一のアミノ酸配列を含む、ATP2B2タンパク質を含む。一部の実施形態では、ATP2B2タンパク質は、IgV等の、1つまたは複数の機能的または構造的ドメインを欠いている。
他の実施形態では、足場タンパク質は、シグナルペプチドを含めない配列番号211と少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%同一のアミノ酸配列を含む、ATP2B3タンパク質を含む。一部の実施形態では、ATP2B3タンパク質は、IgV等の、1つまたは複数の機能的または構造的ドメインを欠いている。
他の実施形態では、足場タンパク質は、シグナルペプチドを含めない配列番号212と少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%同一のアミノ酸配列を含む、ATP2B4タンパク質を含む。一部の実施形態では、ATP2B4タンパク質は、IgV等の、1つまたは複数の機能的または構造的ドメインを欠いている。
他の足場タンパク質タンパク質の非限定的な例は、2019年2月5日に発行された米国特許第US10195290B1号で見出すことができ、同文献は参照によりその全体が援用される。
一部の実施形態では、当該配列は、天然タンパク質のN末端から少なくとも約5個、少なくとも約10個、少なくとも約50個、少なくとも約100個、少なくとも約200個、少なくとも約300個、少なくとも約400個、少なくとも約500個、少なくとも約600個、少なくとも約700個、または少なくとも約800個のアミノ酸を欠いた足場タンパク質の断片をコードする。一部の実施形態では、当該配列は、天然タンパク質のC末端から少なくとも約5個、少なくとも約10個、少なくとも約50個、少なくとも約100個、少なくとも約200個、少なくとも約300個、少なくとも約400個、少なくとも約500個、少なくとも約600個、少なくとも約700個、または少なくとも約800個のアミノ酸を欠いた足場タンパク質の断片をコードする。一部の実施形態では、当該配列は、天然タンパク質のN末端及びC末端の両方から少なくとも約5個、少なくとも約10個、少なくとも約50個、少なくとも約100個、少なくとも約200個、少なくとも約300個、少なくとも約400個、少なくとも約500個、少なくとも約600個、少なくとも約700個、または少なくとも約800個のアミノ酸を欠いた足場タンパク質の断片をコードする。一部の実施形態では、当該配列は、天然タンパク質の1つまたは複数の機能的または構造的ドメインを欠いた足場タンパク質の断片をコードする。
II.C.2.内腔係留足場タンパク質
一部の実施形態では、足場タンパク質(例えば、足場Y)は、EV膜の内腔表面と相互作用する。一部の実施形態では、足場タンパク質は、EV膜の内腔表面に係留されている。一部の態様では、本開示の足場タンパク質は、「N末端ドメイン」(ND)及び「エフェクタードメイン」を含み、ここで、ND及び/またはEDは、EV、例えばエキソソームの内腔表面に会合している。
一部の実施形態では、足場タンパク質は、細胞内(内腔)ドメイン、膜貫通ドメイン、及び細胞外ドメインを含み、ここで、AAVは、足場タンパク質の細胞外ドメインに会合しており、足場タンパク質の細胞内(内腔)ドメインは、EV膜の内腔表面と相互作用する。一部の実施形態では、足場タンパク質は、EV膜の内腔表面に係留されている。一部の態様では、本開示の足場タンパク質は、細胞内ドメイン、膜貫通ドメイン、及び細胞外ドメインを含み、ここで、細胞内ドメインは、「N末端ドメイン」(ND)及び「エフェクタードメイン」を含み、ND及び/またはEDは、EV、例えばエキソソームの内腔表面に会合している。
一部の態様では、本開示の足場は、例えば、脂質アンカー(例えば、ミリスチン酸)、及び/または負に帯電した膜リン脂質の頭部と静電的に相互作用する多塩基性ドメインを介して、EVの内腔表面に会合し得る。他の態様では、足場タンパク質は、N末端ドメイン(ND)及びエフェクタードメイン(ED)を含み、ここで、NDは、EVの内腔表面に会合しており、EDは、イオン性相互作用によってEVの内腔表面に会合しており、EDは、連続的に少なくとも2つ、少なくとも3つ、少なくとも4つ、少なくとも5つ、少なくとも6つ、または少なくとも7つの連続したリジン(Lys)を含む。
他の実施形態では、足場タンパク質(例えば、足場タンパク質の細胞内(内腔)ドメイン)は、N末端ドメイン(ND)及びエフェクタードメイン(ED)を含み、ここで、NDは、EVの内腔表面に会合しており、EDは、イオン性相互作用によってEVの内腔表面に会合しており、EDは、連続的に少なくとも2つ、少なくとも3つ、少なくとも4つ、少なくとも5つ、少なくとも6つ、または少なくとも7つの連続したリジン(Lys)を含む。
他の実施形態では、EDは、1つまたは複数の低複雑性領域、例えば、PESTモチーフをさらに含む。PEST配列は、プロリン(P)、グルタミン酸(E)、セリン(S)、及びトレオニン(T)が豊富なペプチド配列である。一部の実施形態では、EDは、負に帯電した残基(例えば、Glu)ならびに一過性のリン酸化を経る多くのSer及びThrをさらに含む(故に、いずれもEDからの領域に負電荷を付加する)。
一部の態様では、NDは、脂質化を介して、例えば、ミリストイル化を介して、EV、例えばエキソソームの内腔表面に会合している。一部の態様では、NDは、N末端にGlyを有する。一部の態様では、N末端のGlyは、ミリストイル化されている。
一部の態様では、EDは、イオン性相互作用によってEV、例えばエキソソームの内腔表面に会合している。一部の態様では、EDは、静電相互作用、特に引力静電相互作用によって、EV、例えばエキソソームの内腔表面に会合している。
一部の態様では、EDは、ポリペプチド配列内に(i)ある塩基性アミノ酸(例えば、リジン)、または(ii)互いに隣り合った2つ以上の塩基性アミノ酸(例えば、リジン)を含む。一部の態様では、塩基性アミノ酸は、リジン(Lys;K)、アルギニン(Arg、R)、またはヒスチジン(His、H)である。一部の態様では、塩基性アミノ酸は、(Lys)nであり、ここで、nは、1~10の整数である。
一部の実施形態では、EDは、(i)ED内のリジンリピート、または(ii)NDとのリジンリピート、例えば、NDのC末端におけるK及びEDのN末端におけるKを含み、ここで、ND及びEDは、直接的に、すなわちペプチド結合によって、連結されている。一部の実施形態では、異種部分、例えば、生物学的に活性な分子を、EV、例えばエキソソームの内腔中に係留することが可能なアミノ酸の最小数は、例えば、約7~約15個、約7~約14個、約7~約13個、約7~約12個、約7~約11個、約7~約10個、約7~約9個、または約7~約8個のアミノ酸断片である。
他の態様では、EDのN末端がNDのC末端におけるリジンに直接的に連結されている場合、EDは、少なくとも1つのリジン(at least a lysine)を含み、NDは、C末端にリジンを含み、すなわち、該リジンは、EDのN末端にあり、NDのC末端におけるリジンに融合されている。他の実施形態では、EDのN末端が、リンカー、例えば、1つまたは複数のアミノ酸によってNDのC末端に連結されている場合、EDは、少なくとも2つのリジン、少なくとも3つのリジン、少なくとも4つのリジン、少なくとも5つのリジン、少なくとも6つのリジン、または少なくとも7つのリジンを含む。一部の実施形態では、EDは、連続的に少なくとも2つの連続したリジン(Lys)を含む。
一部の態様では、EDは、K、KK、KKK、KKKK(配列番号11)、KKKKK(配列番号12)、R、RR、RRR、RRRR(配列番号13);RRRRR(配列番号14)、KR、RK、KKR、KRK、RKK、KRR、RRK、(K/R)(K/R)(K/R)(K/R)(配列番号15)、(K/R)(K/R)(K/R)(K/R)(K/R)(配列番号16)、またはそれらの任意の組み合わせを含む。一部の態様では、EDは、KK、KKK、KKKK(配列番号11)、KKKKK(配列番号12)、またはそれらの任意の組み合わせを含む。一部の態様では、EDは、Arg(R)、RR、RRR、RRRR(配列番号13);RRRRR(配列番号14)、KR、RK、KKR、KRK、RKK、KRR、RRK、(K/R)(K/R)(K/R)(K/R)(配列番号15)、(K/R)(K/R)(K/R)(K/R)(K/R)(配列番号16)、またはそれらの任意の組み合わせを含む。一部の態様では、NDは、G:X2:X3:X4:X5:X6に定められるようなアミノ酸配列を含み、ここで、Gは、Glyを表し、「:」は、ペプチド結合を表し、X2~X6の各々は独立して、アミノ酸を表し、X6は、塩基性アミノ酸を表す。一部の態様では、X6アミノ酸は、Lys、Arg、及びHisからなる群から選択される。一部の態様では、X5アミノ酸は、Pro、Gly、Ala、及びSerからなる群から選択される。一部の態様では、X2アミノ酸は、Pro、Gly、Ala、及びSerからなる群から選択される。一部の態様では、X4は、Pro、Gly、Ala、Ser、Val、Ile、Leu、Phe、Trp、Tyr、Gln、及びMetからなる群から選択される。
一部の態様では、足場タンパク質は、N末端ドメイン(ND)及びエフェクタードメイン(ED)を含み、ここで、NDは、G:X2:X3:X4:X5:X6(ここで、Gは、グリシンであり、Gは、Glyを表し、「:」は、ペプチド結合を表し、X2~X6の各々は独立して、アミノ酸であり、X6は、塩基性アミノ酸を含む)に定められるようなアミノ酸配列を含み、EDは、ペプチド結合によってX6に連結されており、EDのN末端に少なくとも1つのリジンを含む。
一部の態様では、足場タンパク質のNDは、G:X2:X3:X4:X5:X6のアミノ酸配列を含み、ここで、Gは、Glyを表し、「:」は、ペプチド結合を表し、X2は、Pro、Gly、Ala、及びSerからなる群から選択されるアミノ酸を表し、X3は、任意のアミノ酸を表し、X4は、Pro、Gly、Ala、Ser、Val、Ile、Leu、Phe、Trp、Tyr、Gln、及びMetからなる群から選択されるアミノ酸を表し、X5は、Pro、Gly、Ala、及びSerからなる群から選択されるアミノ酸を表し、X6は、Lys、Arg、及びHisからなる群から選択されるアミノ酸を表す。
一部の態様では、X3アミノ酸は、Asn、Gln、Ser、Thr、Asp、Glu、Lys、His、及びArgからなる群から選択される。
一部の態様では、ND及びEDは、リンカーによって結合している。一部の態様では、リンカーは、1つまたは複数のアミノ酸を含む。一部の態様では、「リンカー」という用語は、ペプチドもしくはポリペプチド配列(例えば、合成ペプチドまたはポリペプチド配列)、または非ポリペプチド、例えば、アルキル鎖を指す。一部の態様では、2つ以上のリンカーがタンデムで連結され得る。一般に、リンカーは、柔軟性を提供するか、または立体障害を阻止/改善する。リンカーは典型的には切断されないが、ある特定の態様では、かかる切断が望ましい場合がある。したがって、一部の態様では、リンカーは、プロテアーゼにより切断可能な1つまたは複数の部位を含むことができ、これらの部位は、リンカーの配列内に位置し得るか、またはリンカー配列のそれぞれの末端でリンカーに隣接し得る。ND及びEDがリンカーによって結合している場合、EDは、少なくとも2つのリジン、少なくとも3つのリジン、少なくとも4つのリジン、少なくとも5つのリジン、少なくとも6つのリジン、または少なくとも7つのリジンを含む。
一部の態様では、リンカーは、ペプチドリンカーである。一部の態様では、ペプチドリンカーは、少なくとも約2個、少なくとも約3個、少なくとも約4個、少なくとも約5個、少なくとも約10個、少なくとも約15個、少なくとも約20個、少なくとも約25個、少なくとも約30個、少なくとも約35個、少なくとも約40個、少なくとも約45個、少なくとも約50個、少なくとも約55個、少なくとも約60個、少なくとも約65個、少なくとも約70個、少なくとも約75個、少なくとも約80個、少なくとも約85個、少なくとも約90個、少なくとも約95個、または少なくとも約100個のアミノ酸を含み得る。
一部の態様では、リンカーは、グリシン/セリンリンカーである。一部の態様では、ペプチドリンカーは、式[(Gly)n-Ser]m(配列番号46)によるグリシン/セリンリンカーであり、式中、nは、1~100の任意の整数であり、mは、1~100の任意の整数である。他の態様では、グリシン/セリンリンカーは、式[(Gly)x-Sery]z(配列番号47)によるものであり、式中、xは、1~4の整数であり、yは、0または1であり、zは、1~50の整数である。一部の態様では、ペプチドリンカーは、配列Gn(配列番号48)を含み、式中、nは、1~100の整数であり得る。一部の態様では、ペプチドリンカーは、配列(GlyAla)n(配列番号49)を含み得、式中、nは、1~100の整数である。他の態様では、ペプチドリンカーは、配列(GlyGlySer)n(配列番号50)を含み得、式中、nは、1~100の整数である。
一部の態様では、ペプチドリンカーは、合成、すなわち、非天然起源のものである。一態様では、ペプチドリンカーは、アミノ酸の第1の直鎖状配列を、それが自然界で天然には連結または遺伝的に融合されないアミノ酸の第2の直鎖状配列に連結または遺伝的に融合するアミノ酸配列を含む、ペプチド(またはポリペプチド)(例えば、天然起源または非天然起源のペプチド)を含む。例えば、一態様では、ペプチドリンカーは、天然起源のポリペプチドの修飾形態である(例えば、付加、置換、または欠失等の変異を含む)、非天然起源のポリペプチドを含み得る。
他の態様では、ペプチドリンカーは、非天然起源のアミノ酸を含み得る。なおも他の態様では、ペプチドリンカーは、自然界では存在しない直鎖状配列で存在する、天然起源のアミノ酸を含み得る。依然として他の態様では、ペプチドリンカーは、天然起源のポリペプチド配列を含み得る。
本開示はまた、足場タンパク質に連結された生物学的に活性な分子を含む、単離されたEV、例えばエキソソームも提供し、該足場タンパク質は、ND-EDを含み、ここで、a.NDは、G:X2:X3:X4:X5:X6(ここで、i.Gは、Glyを表し;ii.「:」は、ペプチド結合を表し;iii.X2は、Pro、Gly、Ala、及びSerからなる群から選択されるアミノ酸を表し;iv.X3は、任意のアミノ酸を表し;v.X4は、Pro、Gly、Ala、Ser,Val、Ile、Leu、Phe、Trp、Tyr、Glu、及びMetからなる群から選択されるアミノ酸を表し;vi.X5は、Pro、Gly、Ala、及びSerからなる群から選択されるアミノ酸を表し;vii.X6は、Lys、Arg、及びHisからなる群から選択されるアミノ酸を表す)を含み;b.「-」は、任意選択的なリンカーを表し;c.EDは、(i)ペプチド結合または1つもしくは複数のアミノ酸によってX6に連結されている少なくとも2つの連続したリジン(Lys)、または(ii)ペプチド結合によってX6に直接的に連結されている少なくとも1つのリジンを含む、エフェクタードメインである。
一部の態様では、X2アミノ酸は、Gly及びAlaからなる群から選択される。一部の態様では、X3アミノ酸は、Lysである。一部の態様では、X4アミノ酸は、LeuまたはGluである。一部の態様では、X5アミノ酸は、Ser及びAlaからなる群から選択される。一部の態様では、X6アミノ酸は、Lysである。一部の態様では、X2アミノ酸は、Gly、Ala、またはSerであり、X3アミノ酸は、LysまたはGluであり、X4アミノ酸は、Leu、Phe、Ser、またはGluであり、X5アミノ酸は、SerまたはAlaであり、X6アミノ酸は、Lysである。一部の態様では、「-」リンカーは、ペプチド結合または1つもしくは複数のアミノ酸を含む。
一部の態様では、足場タンパク質におけるEDは、Lys(K)、KK、KKK、KKKK(配列番号11)、KKKKK(配列番号12)、Arg(R)、RR、RRR、RRRR(配列番号13);RRRRR(配列番号14)、KR、RK、KKR、KRK、RKK、KRR、RRK、(K/R)(K/R)(K/R)(K/R)(配列番号15)、(K/R)(K/R)(K/R)(K/R)(K/R)(配列番号16)、またはそれらの任意の組み合わせを含む。
一部の態様では、足場タンパク質は、(i)GGKLSKK(配列番号17)、(ii)GAKLSKK(配列番号18)、(iii)GGKQSKK(配列番号19)、(iv)GGKLAKK(配列番号20)、または(v)それらの任意の組み合わせからなる群から選択されるアミノ酸配列を含む。
一部の態様では、足場タンパク質におけるNDは、(i)GGKLSK(配列番号51)、(ii)GAKLSK(配列番号52)、(iii)GGKQSK(配列番号53)、(iv)GGKLAK(配列番号54)、または(v)それらの任意の組み合わせを含み、足場タンパク質におけるEDは、(i)K、KK、KKK、KKKG(配列番号55)、KKKGY(配列番号56)、KKKGYN(配列番号57)、KKKGYNV(配列番号58)、KKKGYNVN(配列番号59)、KKKGYS(配列番号60)、KKKGYG(配列番号61)、KKKGYGG(配列番号62)、KKKGS(配列番号63)、KKKGSG(配列番号64)、KKKGSG(配列番号65)、KKKGSGS(配列番号66)、KKKS(配列番号67)、KKKSG(配列番号68)、KKKSGG(配列番号69)、KKKSGGS(配列番号70)、KKKSGGSG(配列番号71)、KKSGGSGG(配列番号72)、KKKSGGSGGS(配列番号73)、及びKRFSFKKS(配列番号74)からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む。
一部の態様では、本開示の足場タンパク質のポリペプチド配列は、(i)GGKLSKK(配列番号21)、(ii)GAKLSKK(配列番号18)、(iii)GGKQSKK(配列番号19)、(iv)GGKLAKK(配列番号20)、または(v)それらの任意の組み合わせからなる群から選択されるアミノ酸配列からなる。
一部の態様では、足場タンパク質は、(i)GGKLSKKK(配列番号22)、(ii)GGKLSKKS(配列番号23)、(iii)GAKLSKKK(配列番号24)、(iv)GAKLSKKS(配列番号25)、(v)GGKQSKKK(配列番号26)、(vi)GGKQSKKS(配列番号27)、(vii)GGKLAKKK(配列番号28)、(viii)GGKLAKKS(配列番号29)、及び(ix)それらの任意の組み合わせからなる群から選択されるアミノ酸配列を含む。
一部の態様では、本開示の足場タンパク質のポリペプチド配列は、(i)GGKLSKKK(配列番号22)、(ii)GGKLSKKS(配列番号23)、(iii)GAKLSKKK(配列番号24)、(iv)GAKLSKKS(配列番号25)、(v)GGKQSKKK(配列番号26)、(vi)GGKQSKKS(配列番号27)、(vii)GGKLAKKK(配列番号28)、(viii)GGKLAKKS(配列番号29)、及び(ix)それらの任意の組み合わせからなる群から選択されるアミノ酸配列からなる。一部の実施形態では、本開示の足場タンパク質は、連続的に少なくとも2つの連続したリジン(Lys)を含む。
一部の態様では、足場タンパク質は、長さが少なくとも約8、少なくとも約9、少なくとも約10、少なくとも約11、少なくとも約12、少なくとも約13、少なくとも約14、少なくとも約15、少なくとも約16、少なくとも約17、少なくとも約18、少なくとも約19、少なくとも約20、少なくとも約21、少なくとも約22、少なくとも約23、少なくとも約24、少なくとも約25、少なくとも約26、少なくとも約27、少なくとも約28、少なくとも約29、少なくとも約30、少なくとも約31、少なくとも約32、少なくとも約33、少なくとも約34、少なくとも約35、少なくとも約36、少なくとも約37、少なくとも約38、少なくとも約39、少なくとも約40、少なくとも約41、少なくとも約42、少なくとも約43、少なくとも約44、少なくとも約45、少なくとも約46、少なくとも約47、少なくとも約48、少なくとも約49、少なくとも約50、少なくとも約55、少なくとも約60、少なくとも約65、少なくとも約70、少なくとも約75、少なくとも約80、少なくとも約85、少なくとも約90、少なくとも約95、少なくとも約100、少なくとも約105、少なくとも約110、少なくとも約115、少なくとも約120、少なくとも約125、少なくとも約130、少なくとも約135、少なくとも約140、少なくとも約145、少なくとも約150、少なくとも約155、少なくとも約160、少なくとも約165、少なくとも約170、少なくとも約175、少なくとも約180、少なくとも約185、少なくとも約190、少なくとも約195、少なくとも約200、少なくとも約205、少なくとも約210、少なくとも約215、少なくとも約220、少なくとも約225、少なくとも約230、少なくとも約235、少なくとも約240、少なくとも約245、少なくとも約250、少なくとも約255、少なくとも約260、少なくとも約265、少なくとも約270、少なくとも約275、少なくとも約280、少なくとも約285、少なくとも約290、少なくとも約295、少なくとも約300、少なくとも約305、少なくとも約310、少なくとも約315、少なくとも約320、少なくとも約325、少なくとも約330、少なくとも約335、少なくとも約340、少なくとも約345、または少なくとも約350アミノ酸である。
一部の態様では、足場タンパク質は、長さが約5~約10、約10~約20、約20~約30、約30~約40、約40~約50、約50~約60、約60~約70、約70~約80、約80~約90、約90~約100、約100~約110、約110~約120、約120~約130、約130~約140、約140~約150、約150~約160、約160~約170、約170~約180、約180~約190、約190~約200、約200~約210、約210~約220、約220~約230、約230~約240、約240~約250、約250~約260、約260~約270、約270~約280、約280~約290、約290~約300、約300~約310、約310~約320、約320~約330、約330~約340、または約340~約250アミノ酸である。
一部の態様では、足場タンパク質は、(i)GGKLSKKKKGYNVN(配列番号32)、(ii)GAKLSKKKKGYNVN(配列番号33)、(iii)GGKQSKKKKGYNVN(配列番号34)、(iv)GGKLAKKKKGYNVN(配列番号35)、(v)GGKLSKKKKGYSGG(配列番号36)、(vi)GGKLSKKKKGSGGS(配列番号37)、(vii)GGKLSKKKKSGGSG(配列番号38)、(viii)GGKLSKKKSGGSGG(配列番号39)、(ix)GGKLSKKSGGSGGS(配列番号40、(x)GGKLSKSGGSGGSV(配列番号41)、または(xi)GAKKSKKRFSFKKS(配列番号42)を含む。
一部の態様では、本開示の足場タンパク質のポリペプチド配列は、(i)GGKLSKKKKGYNVN(配列番号32)、(ii)GAKLSKKKKGYNVN(配列番号33)、(iii)GGKQSKKKKGYNVN(配列番号34)、(iv)GGKLAKKKKGYNVN(配列番号35)、(v)GGKLSKKKKGYSGG(配列番号36)、(vi)GGKLSKKKKGSGGS(配列番号37)、(vii)GGKLSKKKKSGGSG(配列番号38)、(viii)GGKLSKKKSGGSGG(配列番号39)、(ix)GGKLSKKSGGSGGS(配列番号40)、(x)GGKLSKSGGSGGSV(配列番号41)、または(xi)GAKKSKKRFSFKKS(配列番号42)からなる。
本開示に有用な足場タンパク質の非限定的な例は、下記に列挙される。一部の実施形態では、足場タンパク質は、表4に定められるアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、足場タンパク質は、表4に定められるアミノ酸配列からなる。
Figure 2022531095000011
Figure 2022531095000012
Figure 2022531095000013
一部の態様では、本開示の足場タンパク質は、N末端のMetを含有しない。一部の態様では、足場タンパク質は、足場タンパク質のN末端に、脂質アンカーとして機能する脂質化アミノ酸、例えば、ミリストイル化アミノ酸を含む。一部の態様では、足場タンパク質のN末端におけるアミノ酸残基は、Glyである。N末端のGlyの存在は、N-ミリストイル化のための絶対条件である。一部の態様では、足場タンパク質のN末端におけるアミノ酸残基は、合成である。一部の態様では、足場タンパク質のN末端におけるアミノ酸残基は、グリシン類似体、例えば、アリルグリシン、ブチルグリシン、またはプロパルギルグリシンである。
他の態様では、脂質アンカーは、当該技術分野で既知の任意の脂質アンカー、例えば、パルミチン酸またはグリコシルホスファチジルイノシトールであり得る。例えば、ミリスチン酸が制限される培養液を使用することによる、特殊な状況下では、短鎖脂肪酸及び不飽和脂肪酸を含む何らかの他の脂肪酸を、N末端グリシンに結合させることができる。例えば、BKチャネルにおいて、ミリステートが、ヒドロキシエステル結合を介して内部セリン/トレオニンまたはチロシン残基に翻訳後に結合させられることが報告されている。当該技術分野で既知の膜アンカーが、以下の表に提示される。
Figure 2022531095000014
一部の実施形態では、足場タンパク質は、MARCKS、MARKSL1、BASP1、それらの任意の機能的断片、バリアント、もしくは誘導体、またはそれらの任意の組み合わせからなる群から選択される。一部の実施形態では、足場タンパク質は、Srcタンパク質またはその断片を含む。一部の実施形態では、足場タンパク質は、例えば、米国特許第9,611,481号に開示される配列を含み、同文献は参照によりその全体が本明細書に援用される。
Figure 2022531095000015
一部の実施形態では、本開示の足場タンパク質は、MARCKSタンパク質、またはその断片、バリアント、もしくは誘導体を含む。MARCKSタンパク質(Uniprot受託番号P29966)は、タンパク質キナーゼC基質、80kDaのタンパク質、軽鎖としても知られている。完全長ヒトMARCKSタンパク質は、長さが332アミノ酸であり、アミノ酸残基152~176にてカルモジュリン結合ドメインを含む。一部の態様では、本開示の足場タンパク質は、成熟MARCKSタンパク質(すなわち、N末端メチオニンを含まない)を含む。一部の態様では、本開示の足場タンパク質は、成熟MARCKSタンパク質に由来し、すなわち、それは、成熟MARCKSタンパク質の断片、バリアント、または誘導体であり、したがって、非成熟タンパク質に存在するN末端タンパク質を欠いている。
一部の態様では、本開示の足場タンパク質は、MARCKSL1タンパク質(Uniprot受託番号P49006)、別名MARCKS様タンパク質1、及びマクロファージミリストイル化アラニンリッチCキナーゼ基質を含む。完全長ヒトMARCKSL1タンパク質は、長さが195アミノ酸である。MARCKSL1タンパク質は、アミノ酸残基87~110にて、脂質結合及びカルモジュリン結合に関与するエフェクタードメインを含む。一部の態様では、本開示の足場タンパク質は、成熟MARCKSL1タンパク質(すなわち、N末端メチオニンを含まない)を含む。一部の態様では、本開示の足場タンパク質は、成熟MARCKSL1タンパク質に由来し、すなわち、それは、成熟MARCKSL1タンパク質の断片、バリアント、または誘導体であり、したがって、非成熟タンパク質に存在するN末端タンパク質を欠いている。
一部の態様では、本開示の足場は、BASP1タンパク質(Uniprot受託番号P80723)、別名22kDaの神経組織濃縮酸性タンパク質または神経軸索膜タンパク質NAP-22を含む。完全長ヒトBASP1タンパク質配列(異性体1)は、長さが227アミノ酸である。選択的スプライシングによって生み出される異性体は、異性体1からアミノ酸88~141が欠損している。一部の態様では、本開示の足場タンパク質は、成熟BASP1タンパク質(すなわち、N末端メチオニンを含まない)を含む。一部の態様では、本開示の足場タンパク質は、成熟BASP1タンパク質に由来し、すなわち、それは、成熟BASP1タンパク質の断片、バリアント、または誘導体であり、したがって、非成熟タンパク質に存在するN末端タンパク質を欠いている。
一部の態様では、足場タンパク質は、配列番号8(MARCKS)の成熟形態(すなわち、配列番号8に存在するN末端メチオニンアミノ酸を含まない)と少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。一部の態様では、足場タンパク質は、配列番号8(MARCKS)の成熟形態(すなわち、配列番号8に存在するN末端メチオニンアミノ酸を含まない)の機能的断片と少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
一部の態様では、足場タンパク質は、配列番号9(MARCKSL1)の成熟形態(すなわち、配列番号9に存在するN末端メチオニンアミノ酸を含まない)と少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。一部の態様では、足場タンパク質は、配列番号9(MARCKSL1)の成熟形態(すなわち、配列番号9に存在するN末端メチオニンアミノ酸を含まない)の機能的断片と少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
一部の態様では、足場タンパク質は、配列番号10(BASP1)の成熟形態(すなわち、配列番号10に存在するN末端メチオニンアミノ酸を含まない)と少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。一部の態様では、足場タンパク質は、配列番号10(BASP1)の成熟形態(すなわち、配列番号10に存在するN末端メチオニンアミノ酸を含まない)の機能的断片と少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
II.C.3.足場タンパク質融合構築物
一部の実施形態では、足場タンパク質は、1つまたは複数の異種タンパク質に連結されている。該1つまたは複数の異種タンパク質は、足場部分のN末端に連結され得る。該1つまたは複数の異種タンパク質は、足場部分のC末端に連結され得る。一部の実施形態では、該1つまたは複数の異種タンパク質は、足場部分のN末端及びC末端の両方に連結されている。一部の実施形態では、異種タンパク質は、哺乳類タンパク質である。一部の実施形態では、異種タンパク質は、ヒトタンパク質である。
一部の実施形態では、足場タンパク質を使用して、任意の部分をエキソソームの内腔表面及び/または外部表面に連結することができる。例えば、PTGFRNポリペプチドを使用して、AAV、例えば、AAVのカプシドタンパク質を、EV、例えばエキソソームの外部表面に加えて、内腔の内側(例えば、内腔表面上)に連結することができる。したがって、ある特定の実施形態では、足場タンパク質は、二重目的で、例えば、内腔表面上のAAV及びEV、例えばエキソソームの外部表面上の第2のペイロード、またはエキソソームの外部表面上のAAV及びEV、例えばエキソソームの内腔表面上の第2のペイロードのために、使用することができる。
一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVに連結されている。一部の実施形態では、足場タンパク質は、リンカーによってAAV、例えば、AAVのカプシドタンパク質に連結されている。一部の実施形態では、リンカーは、1つまたは複数のアミノ酸を含む。一部の実施形態では、リンカーは、切断可能なリンカーである。一部の実施形態では、リンカーは、柔軟なリンカーである。一部の実施形態では、リンカーは、剛直なリンカーである。ある特定の実施形態では、リンカーは、少なくとも約2個のアミノ酸、少なくとも約3個のアミノ酸、少なくとも約4個のアミノ酸、少なくとも約5個のアミノ酸、少なくとも約6個のアミノ酸、少なくとも約7個のアミノ酸、少なくとも約8個のアミノ酸、少なくとも約9個のアミノ酸、少なくとも約10個のアミノ酸、少なくとも約11個のアミノ酸、少なくとも約12個のアミノ酸、少なくとも約13個のアミノ酸、少なくとも約14個のアミノ酸、少なくとも約15個のアミノ酸、少なくとも約16個のアミノ酸、少なくとも約17個のアミノ酸、少なくとも約18個のアミノ酸、少なくとも約19個のアミノ酸、少なくとも約20個のアミノ酸、少なくとも約25個のアミノ酸、少なくとも約30個のアミノ酸、少なくとも約35個のアミノ酸、少なくとも約40個のアミノ酸、少なくとも約45個のアミノ酸、または少なくとも約50である。
一部の実施形態では、足場タンパク質は、化学誘導二量体の結合パートナーに連結されている。一部の実施形態では、足場タンパク質は、化学誘導二量体の結合パートナーに連結されており、AAV、例えば、AAVのカプシドタンパク質は、対応する結合パートナーに連結されている。これらの実施形態では、足場タンパク質及びAAV、例えば、AAVのカプシドタンパク質は、結合パートナーの二量体化を誘導する化学物質の存在下で互いに会合する。一部の実施形態では、結合パートナーは、足場タンパク質のN末端に連結されている。一部の実施形態では、結合パートナーは、足場タンパク質のC末端に連結されている。一部の実施形態では、結合パートナーは、足場タンパク質の内腔ドメインに連結されている。
一部の実施形態では、足場タンパク質に連結された結合パートナーは、(i)FKBP及びFKBP(FK1012)、(ii)FKBP及びカルシニューリンA(CNA)(FK506)、(iii)FKBP及びCyP-Fas(FKCsA)、(iv)FKBP及びFRB(ラパマイシン)、(v)GyrB及びGyrB(クーママイシン)、(vi)GAI及びGID1(ジベレリン)、(vii)スナップタグ及びHaloTag(HaXS)、(viii)eDHFR及びHaloTag(TMP-HTag)、ならびに(ix)BCL-xL及びFab(AZ1)(ABT-737)からなる群から選択される化学誘導二量体の1つの結合パートナーから選択され、ここで、AAV、例えば、AAVのカプシドタンパク質は、本明細書に記載されるような対応する結合パートナーに連結されている。ある特定の実施形態では、足場タンパク質は、FKBPに連結されている。ある特定の実施形態では、足場タンパク質は、FRBに連結されている。一部の実施形態では、FRBは、mTORのFRBである。一部の実施形態では、足場タンパク質は、カルシニューリンAに連結されている。一部の実施形態では、足場タンパク質は、CyP-Fasに連結されている。一部の実施形態では、足場タンパク質は、GyrBに連結されている。一部の実施形態では、足場タンパク質は、CyP-Fasに連結されている。一部の実施形態では、足場タンパク質は、GAIに連結されている。一部の実施形態では、足場タンパク質は、GID1に連結されている。一部の実施形態では、足場タンパク質は、スナップタグに連結されている。一部の実施形態では、足場タンパク質は、HaloTagに連結されている。一部の実施形態では、足場タンパク質は、eDHFRに連結されている。一部の実施形態では、足場タンパク質は、BCL-xLに連結されている。一部の実施形態では、AAVカプシドタンパク質は、Fabに連結されている。
ある特定の実施形態では、足場タンパク質は、FKBPに連結されており、AAVのカプシドタンパク質は、FKBPに連結されている。ある特定の実施形態では、足場タンパク質は、FRBに連結されており、AAVのカプシドタンパク質は、FKBPに連結されている。ある特定の実施形態では、足場タンパク質は、FKBPに連結されており、AAVのカプシドタンパク質は、FRBに連結されている。一部の実施形態では、足場タンパク質は、カルシニューリンAに連結されており、AAVのカプシドタンパク質は、FKBPに連結されている。一部の実施形態では、足場タンパク質は、FKBPに連結されており、AAVのカプシドタンパク質は、カルシニューリンAに連結されている。一部の実施形態では、足場タンパク質は、CyP-Fasに連結されており、AAVのカプシドタンパク質は、FKBPに連結されている。一部の実施形態では、足場タンパク質は、FKBPに連結されており、AAVのカプシドタンパク質は、CyP-Fasに連結されている。一部の実施形態では、足場タンパク質は、GyrBに連結されており、AAVのカプシドタンパク質は、GyrBに連結されている。一部の実施形態では、足場タンパク質は、GAIに連結されており、AAVのカプシドタンパク質は、GID1に連結されている。一部の実施形態では、足場タンパク質は、GID1に連結されており、AAVのカプシドタンパク質は、GAIに連結されている。一部の実施形態では、足場タンパク質は、スナップタグに連結されており、AAVのカプシドタンパク質は、HaloTagに連結されている。一部の実施形態では、足場タンパク質は、HaloTagに連結されており、AAVのカプシドタンパク質は、スナップタグに連結されている。一部の実施形態では、足場タンパク質は、eDHFRに連結されており、AAVのカプシドタンパク質は、HaloTagに連結されている。一部の実施形態では、足場タンパク質は、HaloTagに連結されており、AAVのカプシドタンパク質は、eDHFRに連結されている。一部の実施形態では、足場タンパク質は、BCL-xLに連結されており、AAVのカプシドタンパク質は、Fab(AZ1)に連結されている。一部の実施形態では、AAVカプシドタンパク質は、Fab(AZ1)に連結されており、AAVのカプシドタンパク質は、BCL-xLに連結されている。
一部の実施形態では、足場タンパク質は、親和性物質に連結されている。一部の実施形態では、親和性物質は、足場タンパク質のN末端に連結されている。一部の実施形態では、親和性物質は、足場タンパク質のC末端に連結されている。一部の実施形態では、親和性物質は、足場タンパク質の内腔ドメインに連結されている。一部の実施形態では、親和性物質は、AAV結合ポリペプチドを含む。一部の実施形態では、親和性物質は、AAV受容体を含む。一部の実施形態では、親和性物質は、本明細書に開示されるような抗体または抗原結合ドメインを含む。一部の実施形態では、親和性物質は、1つまたは複数のAAVカプシドタンパク質に結合する。一部の実施形態では、1つまたは複数のAAVカプシドタンパク質は、AAVアセンブリ活性化タンパク質である。一部の実施形態では、親和性物質は、AAVカプシドタンパク質単量体には結合しない。
一部の実施形態では、親和性物質とAAVとの間の相互作用は、一過性である。一部の実施形態では、AAVは、ある特定の条件下で親和性物質から解離する。ある特定の実施形態では、AAVに対する親和性物質の親和性は、pHに依存する。一部の実施形態では、AAVは、少なくとも約3、少なくとも約4、少なくとも約5、少なくとも約6、少なくとも約7、少なくとも約8、少なくとも約9、少なくとも約10、少なくとも約11、または少なくとも約12のpHで親和性物質から解離する。一部の実施形態では、AAVに対する親和性物質の親和性は、AAV及び親和性物質を含む溶液中のカルシウム、マグネシウム、硫酸、リン酸、またはそれらの任意の組み合わせの濃度に依存する。一部の実施形態では、AAVに対する親和性物質の親和性は、AAV及び親和性物質を含む溶液中の塩濃度及び/またはイオン強度に依存する。一部の実施形態では、AAV及び親和性物質は、還元条件下で解離可能である。
一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAV結合ポリペプチドに連結されている。一部の実施形態では、AAV結合ポリペプチドは、足場タンパク質のN末端に連結されている。一部の実施形態では、AAV結合ポリペプチドは、足場タンパク質のC末端に連結されている。一部の実施形態では、AAV結合ポリペプチドは、足場タンパク質の内腔ドメインに連結されている。
一部の実施形態では、AAV結合ポリペプチドは、「抗原結合ドメイン」を含む。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、抗体の抗原結合断片を含む。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、一本鎖抗体またはその抗原結合断片を含む。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、ヒト化抗体またはその抗原結合断片を含む。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、マウス抗体またはその抗原結合断片を含む。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、キメラ抗体(例えば、マウス-ヒト、マウス-霊長類、または霊長類-ヒトモノクローナル抗体)またはその抗原結合断片を含む。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、ラクダ抗体、サメIgNAR、または抗イディオタイプ抗体の抗原結合断片を含む。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、ラクダ抗体またはその抗原結合断片を含む。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、単一ドメイン抗体またはその抗原結合断片を含む。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、サメIgNARまたはその抗原結合断片を含む。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、抗イディオタイプ抗体またはその抗原結合断片を含む。
一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、一本鎖抗体を含む。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、scFvを含む。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、(scFv)を含む。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、Fabを含む。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、Fab’を含む。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、F(ab’)を含む。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、F(ab1)を含む。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、Fvを含む。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、dAbを含む。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、一本鎖Fabを含む。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、Fd断片を含む。
一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、ダイアボディを含む。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、ミニボディを含む。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、抗体関連ポリペプチドを含む。特定の実施形態では、抗原結合ドメインは、ナノボディを含む。
一部の実施形態では、足場タンパク質は、受容体に連結されている。一部の実施形態では、受容体は、AAVに結合し、例えば、AAV結合ペプチドは、AAV受容体である。一部の実施形態では、受容体は、足場タンパク質のN末端に連結されている。一部の実施形態では、受容体は、足場タンパク質のC末端に連結されている。一部の実施形態では、受容体は、足場タンパク質の内腔ドメインに連結されている。
一部の実施形態では、受容体は、AAV受容体またはその断片である(例えば、Pillay et al.,Nature 530(7588):108-12(2016)を参照されたく、同文献は参照によりその全体が本明細書に援用される)。当該技術分野で既知の任意のAAV受容体、またはそのAAV結合断片が、本明細書に記載の足場タンパク質に連結され得る。ある特定の実施形態では、AAV受容体は、遺伝子KIAA0319LによりコードされるAAV受容体であり、例えば、AAV受容体は、AAVRである(Pillay et al.,2016)。AAVRは、約150kDaのN-結合型グリコシル化タンパク質である。完全長AAVRは、多発性嚢胞腎疾患(PKD)ドメインと称される5つのIg様ドメインを含む1型膜貫通タンパク質である。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVRの少なくともPKD1ドメインを含む、AAVR断片に連結されている。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVRの少なくともPKD2ドメインを含む、AAVR断片に連結されている。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVRの少なくともPKD3ドメインを含む、AAVR断片に連結されている。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVRの少なくともPKD4ドメインを含む、AAVR断片に連結されている。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVRの少なくともPKD5ドメインを含む、AAVR断片に連結されている。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVRの少なくともPKD1及びPKD2ドメインを含む、AAVR断片に連結されている。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVRの少なくともPKD1、PKD2、及びPKD3ドメインを含む、AAVR断片に連結されている。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVRの少なくともPKD1、PKD2、PKD3、及びPKD4ドメインを含む、AAVR断片に連結されている。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVRのPKD1、PKD2、PKD3、PKD4、PKD5ドメインを含む、AAVR断片に連結されている。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVR断片に連結されており、ここで、AAVR断片は、PKD5ドメインを含まない。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVR断片に連結されており、ここで、AAVR断片は、PKD4ドメインを含まない。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVR断片に連結されており、ここで、AAVR断片は、PKD3ドメインを含まない。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVR断片に連結されており、ここで、AAVR断片は、PKD2ドメインを含まない。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVR断片に連結されており、ここで、AAVR断片は、PKD1ドメインを含まない。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVR断片に連結されており、ここで、AAVR断片は、PKD5ドメインまたはPKD4ドメインを含まない。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVR断片に連結されており、ここで、AAVR断片は、PKD5ドメイン、PKD4ドメイン、またはPKD3ドメインを含まない。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVR断片に連結されており、ここで、AAVR断片は、PKD5ドメイン、PKD4ドメイン、PKD3ドメイン、またはPKD2ドメインを含まない。
一部の実施形態では、足場タンパク質は、Fc受容体に連結されており、AAV、例えば、AAVのカプシドタンパク質は、Fcに連結されている。ある特定の実施形態では、Fc受容体は、Fcガンマ受容体I(FcγR1)、FcγRIIA、FcγIIB、FcγIIIA、及びFcγIIIBから選択されるFcガンマ受容体であり、Fcは、IgGのFcである。ある特定の実施形態では、Fc受容体は、FcγR1であり、Fcは、IgGのFcである。一部の実施形態では、Fc受容体は、Fcアルファ受容体I(FcαR1)であり、ここで、Fcは、IgAのFcである。一部の実施形態では、Fc受容体は、Fcイプシロン受容体I(FcεRI)及びFcεRIIから選択されるFcイプシロン受容体であり、ここで、Fcは、IgEのFcである。
一部の実施形態では、足場タンパク質は、ナノボディに連結されており、AAV、例えば、AAVのカプシドタンパク質は、免疫グロブリン定常領域(Fc)に連結されている。ある特定の実施形態では、ナノボディは、Fcに特異的に結合する。
II.C.4.追加の会合様式
一部の実施形態では、足場タンパク質及びAAV、例えば、AAVのカプシドタンパク質は、中間体を介して会合している。一部の実施形態では、AAV、例えば、AAVのカプシドタンパク質は、Fcに連結されており、足場タンパク質は、Fc受容体に連結されており、該足場タンパク質のFc受容体が、AAVのFcと会合する。他の実施形態では、AAVは、抗原を含み、足場タンパク質は、AAV抗原に特異的に結合する抗原結合ドメインに連結されている。他の実施形態では、AAV、例えば、AAVのカプシドタンパク質は、Fcに連結されており、足場タンパク質は、Fcに特異的に結合する抗原結合ドメインに連結されている。他の実施形態では、足場タンパク質は、受容体に連結されており、該AAVが、受容体のリガンドを含む。ある特定の実施形態では、足場タンパク質は、AAV受容体に連結されており、該AAV受容体が、AAV上のリガンドと特異的に相互作用する。一部の実施形態では、AAVは、抗体またはその断片、例えば、IgGとともにインキュベートされ、足場ドメインは、Fc受容体に連結されており、該抗体またはその断片が、AAVに結合し、該Fc受容体が、抗体のFc部分に結合する。
II.C.4.i.リガンド-受容体
本開示のある特定の態様、足場タンパク質は、受容体に連結されており、AAVは、リガンドに連結されている。当該技術分野で既知の任意のリガンド-受容体対合を使用することができる。一部の実施形態では、リガンドは、Fcであり、受容体は、Fc受容体である。一部の実施形態では、リガンド、例えば、Fcは、AAVのカプシドタンパク質に連結されている。一部の実施形態では、リガンド、例えば、Fcは、AAVの少なくとも1個のVP1タンパク質に連結されている。一部の実施形態では、リガンド、例えば、Fcは、AAVの5個のVP1タンパク質の各々に連結されている。一部の実施形態では、リガンド、例えば、Fcは、AAVのVP1タンパク質のうちの4個の各々に連結されている。一部の実施形態では、リガンド、例えば、Fcは、AAVのVP1タンパク質のうちの3個の各々に連結されている。一部の実施形態では、リガンド、例えば、Fcは、AAVのVP1タンパク質のうちの2個の各々に連結されている。一部の実施形態では、リガンド、例えば、Fcは、AAVのVP1タンパク質のうちの1個に連結されている。一部の実施形態では、AAVは、リガンド、例えば、Fcに連結されていない1個のVP1タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、リガンド、例えば、Fcに連結されていない2個のVP1タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、リガンド、例えば、Fcに連結されていない3個のVP1タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、リガンド、例えば、Fcに連結されていない4個のVP1タンパク質を含む。
一部の実施形態では、リガンド、例えば、Fcは、AAVの少なくとも1個のVP2タンパク質に連結されている。一部の実施形態では、リガンド、例えば、Fcは、AAVの5個のVP2タンパク質の各々に連結されている。一部の実施形態では、リガンド、例えば、Fcは、AAVのVP2タンパク質のうちの4個の各々に連結されている。一部の実施形態では、リガンド、例えば、Fcは、AAVのVP2タンパク質のうちの3個の各々に連結されている。一部の実施形態では、リガンド、例えば、Fcは、AAVのVP2タンパク質のうちの2個の各々に連結されている。一部の実施形態では、リガンド、例えば、Fcは、AAVのVP2タンパク質のうちの1個に連結されている。一部の実施形態では、AAVは、リガンド、例えば、Fcに連結されていない1個のVP2タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、リガンド、例えば、Fcに連結されていない2個のVP2タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、リガンド、例えば、Fcに連結されていない3個のVP2タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、リガンド、例えば、Fcに連結されていない4個のVP2タンパク質を含む。
一部の実施形態では、リガンド、例えば、Fcは、AAVの少なくとも1個のVP3タンパク質に連結されている。一部の実施形態では、リガンド、例えば、Fcは、AAVのVP3タンパク質の各々に連結されている。一部の実施形態では、リガンド、例えば、Fcは、AAVのVP3タンパク質のサブセットの各々に連結されている。一部の実施形態では、リガンド、例えば、Fcは、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約40個の各々に連結されている。一部の実施形態では、リガンド、例えば、Fcは、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約35個の各々に連結されている。一部の実施形態では、リガンド、例えば、Fcは、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約30個の各々に連結されている。一部の実施形態では、リガンド、例えば、Fcは、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約25個の各々に連結されている。一部の実施形態では、リガンド、例えば、Fcは、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約20個の各々に連結されている。一部の実施形態では、リガンド、例えば、Fcは、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約15個の各々に連結されている。一部の実施形態では、リガンド、例えば、Fcは、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約10個の各々に連結されている。一部の実施形態では、リガンド、例えば、Fcは、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約9個の各々に連結されている。一部の実施形態では、リガンド、例えば、Fcは、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約8個の各々に連結されている。一部の実施形態では、リガンド、例えば、Fcは、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約7個の各々に連結されている。一部の実施形態では、リガンド、例えば、Fcは、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約6個の各々に連結されている。一部の実施形態では、リガンド、例えば、Fcは、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約5個の各々に連結されている。一部の実施形態では、リガンド、例えば、Fcは、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約4個の各々に連結されている。一部の実施形態では、リガンド、例えば、Fcは、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約3個の各々に連結されている。一部の実施形態では、リガンド、例えば、Fcは、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約2個の各々に連結されている。一部の実施形態では、リガンド、例えば、Fcは、AAVのVP3タンパク質のうちの1個に連結されている。一部の実施形態では、AAVは、リガンド、例えば、Fcに連結されていない少なくとも1個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、リガンド、例えば、Fcに連結されていない少なくとも約2個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、リガンド、例えば、Fcに連結されていない少なくとも約3個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、リガンド、例えば、Fcに連結されていない少なくとも約4個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、リガンド、例えば、Fcに連結されていない少なくとも約5個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、リガンド、例えば、Fcに連結されていない少なくとも約10個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、リガンド、例えば、Fcに連結されていない少なくとも約15個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、リガンド、例えば、Fcに連結されていない少なくとも約20個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、リガンド、例えば、Fcに連結されていない少なくとも約25個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、リガンド、例えば、Fcに連結されていない少なくとも約30個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、リガンド、例えば、Fcに連結されていない少なくとも約35個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、リガンド、例えば、Fcに連結されていない少なくとも約40個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、リガンド、例えば、Fcに連結されていない少なくとも約45個のVP3タンパク質を含む。
一部の実施形態では、リガンド、例えば、Fcに連結されたVP3の数は、リガンド、例えば、Fcに連結されていない少なくとも1個のVP3タンパク質の数よりも少なくとも約2倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、少なくとも約6倍、少なくとも約7倍、少なくとも約8倍、少なくとも約9倍、少なくとも約10倍、少なくとも約11倍、少なくとも約12倍、少なくとも約13倍、少なくとも約14倍、少なくとも約15倍、少なくとも約20倍、少なくとも約30倍、少なくとも約35倍、少なくとも約40倍、少なくとも約45倍、少なくとも約50倍少ない。
ある特定の実施形態では、AAVは、リガンド、例えば、Fcに連結された1個のVP2タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、リガンド、例えば、Fcに連結された2個のVP2タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、リガンド、例えば、Fcに連結された3個のVP2タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、リガンド、例えば、Fcに連結された4個のVP2タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、リガンド、例えば、Fcに連結された5個のVP2タンパク質を含む。
ある特定の実施形態では、AAVは、リガンド、例えば、Fcに連結された1個のVP1タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、リガンド、例えば、Fcに連結された2個のVP1タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、リガンド、例えば、Fcに連結された3個のVP1タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、リガンド、例えば、Fcに連結された4個のVP1タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、リガンド、例えば、Fcに連結された5個のVP1タンパク質を含む。
ある特定の実施形態では、AAVは、リガンド、例えば、Fcに連結された1個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、リガンド、例えば、Fcに連結された2個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、リガンド、例えば、Fcに連結された3個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、リガンド、例えば、Fcに連結された4個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、リガンド、例えば、Fcに連結された5個のVP3タンパク質を含む。
一部の実施形態では、AAV、例えば、AAVのカプシドタンパク質は、Fcに連結されており、足場タンパク質は、Fc受容体に連結されている。本明細書で使用されるとき、「Fc受容体」という用語は、限定されないが、天然起源のFc受容体の断片を含み、ここで、断片は、Fcに会合する能力を保持する。ある特定の実施形態では、足場部分に連結されたFc受容体は、Fcガンマ受容体であり、AAVに連結されたFcは、IgGのFcである。一部の実施形態では、Fcガンマ受容体は、Fcガンマ受容体I(FcγR1)、FcγRIIA、FcγIIB、FcγIIIA、及びFcγIIIBから選択される。一部の実施形態では、足場タンパク質は、FcγR1に連結されており、AAVのカプシドタンパク質は、IgGのFcに連結されている。一部の実施形態では、足場タンパク質は、FcγRIIAに連結されており、AAVのカプシドタンパク質は、IgGのFcに連結されている。一部の実施形態では、足場タンパク質は、FcγIIBに連結されており、AAVのカプシドタンパク質は、IgGのFcに連結されている。一部の実施形態では、足場タンパク質は、FcγIIIAに連結されており、AAVのカプシドタンパク質は、IgGのFcに連結されている。一部の実施形態では、足場タンパク質は、FcγIIIBに連結されており、AAVのカプシドタンパク質は、IgGのFcに連結されている。
一部の実施形態では、足場タンパク質は、Fcアルファ受容体I(FcαR1)に連結されており、AAVのカプシドタンパク質は、IgAのFcに連結されている。
一部の実施形態では、Fc受容体は、Fcイプシロン受容体I(FcεRI)及びFcεRIIから選択されるFcイプシロン受容体であり、Fcは、IgEのFcである。ある特定の実施形態では、足場タンパク質は、FcεRIに連結されており、AAVのカプシドタンパク質は、IgEのFcに連結されている。一部の実施形態では、足場タンパク質は、FcεRIIに連結されており、AAVのカプシドタンパク質は、IgEのFcに連結されている。
II.C.4.ii.抗原-抗原結合ドメイン
本開示のある特定の態様、足場タンパク質は、抗原結合ドメインに連結されており、AAVは、抗原を含む。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、AAV上の抗原に特異的に結合する。一部の実施形態では、AAV上の抗原は、カプシドタンパク質である。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、AAVの表面上のVP1に特異的に結合する。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、AAVの表面上のVP2に特異的に結合する。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、AAVの表面上のVP3に特異的に結合する。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、VP1及びVP2の両方に特異的に結合する。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、VP2及びVP3の両方に特異的に結合する。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、VP1及びVP3の両方に特異的に結合する。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、VP1、VP2、及びVP3に特異的に結合する。
一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、AAV上の抗原に特異的に結合し、ここで、AAV上の抗原は、天然起源のAAVタンパク質ではない。一部の実施形態では、抗原は、AAVにより異種的に発現される。一部の実施形態では、抗原は、AAVのカプシドに存在する。一部の実施形態では、抗原は、AAVタンパク質、例えば、カプシドタンパク質に連結されている。
一部の実施形態では、抗原は、AAVの少なくとも1個のVP1タンパク質に連結されている。一部の実施形態では、抗原は、AAVの5個のVP1タンパク質の各々に連結されている。一部の実施形態では、抗原は、AAVのVP1タンパク質のうちの4個の各々に連結されている。一部の実施形態では、抗原は、AAVのVP1タンパク質のうちの3個の各々に連結されている。一部の実施形態では、抗原は、AAVのVP1タンパク質のうちの2個の各々に連結されている。一部の実施形態では、抗原は、AAVのVP1タンパク質のうちの1個に連結されている。一部の実施形態では、AAVは、抗原に連結されていない1個のVP1タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、抗原に連結されていない2個のVP1タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、抗原に連結されていない3個のVP1タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、抗原に連結されていない4個のVP1タンパク質を含む。
一部の実施形態では、抗原は、AAVの少なくとも1個のVP2タンパク質に連結されている。一部の実施形態では、抗原は、AAVの5個のVP2タンパク質の各々に連結されている。一部の実施形態では、抗原は、AAVのVP2タンパク質のうちの4個の各々に連結されている。一部の実施形態では、抗原は、AAVのVP2タンパク質のうちの3個の各々に連結されている。一部の実施形態では、抗原は、AAVのVP2タンパク質のうちの2個の各々に連結されている。一部の実施形態では、抗原は、AAVのVP2タンパク質のうちの1個に連結されている。一部の実施形態では、AAVは、抗原に連結されていない1個のVP2タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、抗原に連結されていない2個のVP2タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、抗原に連結されていない3個のVP2タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、抗原に連結されていない4個のVP2タンパク質を含む。
一部の実施形態では、抗原は、AAVの少なくとも1個のVP3タンパク質に連結されている。一部の実施形態では、抗原は、AAVのVP3タンパク質の各々に連結されている。一部の実施形態では、抗原は、AAVのVP3タンパク質のサブセットの各々に連結されている。一部の実施形態では、抗原は、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約40個の各々に連結されている。一部の実施形態では、抗原は、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約35個の各々に連結されている。一部の実施形態では、抗原は、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約30個の各々に連結されている。一部の実施形態では、抗原は、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約25個の各々に連結されている。一部の実施形態では、抗原は、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約20個の各々に連結されている。一部の実施形態では、抗原は、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約15個の各々に連結されている。一部の実施形態では、抗原は、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約10個の各々に連結されている。一部の実施形態では、抗原は、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約9個の各々に連結されている。一部の実施形態では、抗原は、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約8個の各々に連結されている。一部の実施形態では、抗原は、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約7個の各々に連結されている。一部の実施形態では、抗原は、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約6個の各々に連結されている。一部の実施形態では、抗原は、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約5個の各々に連結されている。一部の実施形態では、抗原は、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約4個の各々に連結されている。一部の実施形態では、抗原は、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約3個の各々に連結されている。一部の実施形態では、抗原は、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約2個の各々に連結されている。一部の実施形態では、抗原は、AAVのVP3タンパク質のうちの1個に連結されている。一部の実施形態では、AAVは、抗原に連結されていない少なくとも1個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、抗原に連結されていない少なくとも約2個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、抗原に連結されていない少なくとも約3個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、抗原に連結されていない少なくとも約4個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、抗原に連結されていない少なくとも約5個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、抗原に連結されていない少なくとも約10個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、抗原に連結されていない少なくとも約15個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、抗原に連結されていない少なくとも約20個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、抗原に連結されていない少なくとも約25個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、抗原に連結されていない少なくとも約30個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、抗原に連結されていない少なくとも約35個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、抗原に連結されていない少なくとも約40個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、抗原に連結されていない少なくとも約45個のVP3タンパク質を含む。
一部の実施形態では、抗原に連結されたVP3の数は、抗原に連結されていない少なくとも1個のVP3タンパク質の数よりも少なくとも約2倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、少なくとも約6倍、少なくとも約7倍、少なくとも約8倍、少なくとも約9倍、少なくとも約10倍、少なくとも約11倍、少なくとも約12倍、少なくとも約13倍、少なくとも約14倍、少なくとも約15倍、少なくとも約20倍、少なくとも約30倍、少なくとも約35倍、少なくとも約40倍、少なくとも約45倍、少なくとも約50倍少ない。
ある特定の実施形態では、AAVは、抗原に連結された1個のVP2タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、抗原に連結された2個のVP2タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、抗原に連結された3個のVP2タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、抗原に連結された4個のVP2タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、抗原に連結された5個のVP2タンパク質を含む。
ある特定の実施形態では、AAVは、抗原に連結された1個のVP1タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、抗原に連結された2個のVP1タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、抗原に連結された3個のVP1タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、抗原に連結された4個のVP1タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、抗原に連結された5個のVP1タンパク質を含む。
ある特定の実施形態では、AAVは、抗原に連結された1個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、抗原に連結された2個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AVVは、抗原に連結された3個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AVVは、抗原に連結された4個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AVVは、抗原に連結された5個のVP3タンパク質を含む。
当該技術分野で既知の任意の抗原結合ドメイン/抗原対合を本開示で使用することができる。一部の実施形態では、抗原は、Fcであり、抗原結合ドメインは、Fcに特異的に結合する。ある特定の実施形態では、AAV、例えば、AAVのカプシドタンパク質は、Fcに連結されており、足場タンパク質は、抗原結合ドメインに連結されており、該抗原結合ドメインが、Fcに特異的に結合する。一部の実施形態では、Fcは、IgGのFcである。一部の実施形態では、Fcは、IgAのFcである。一部の実施形態では、Fcは、IgEのFcである。
一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、抗体の抗原結合断片を含む。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、一本鎖抗体またはその抗原結合断片を含む。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、ヒト化抗体またはその抗原結合断片を含む。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、マウス抗体またはその抗原結合断片を含む。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、キメラ抗体(例えば、マウス-ヒト、マウス-霊長類、または霊長類-ヒトモノクローナル抗体)またはその抗原結合断片を含む。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、ラクダ抗体、サメIgNAR、または抗イディオタイプ抗体の抗原結合断片を含む。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、ラクダ抗体またはその抗原結合断片を含む。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、サメIgNARまたはその抗原結合断片を含む。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、抗イディオタイプ抗体またはその抗原結合断片を含む。
一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、一本鎖抗体を含む。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、scFvを含む。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、(scFv)を含む。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、Fabを含む。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、Fab’を含む。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、F(ab’)を含む。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、F(ab1)を含む。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、Fvを含む。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、dAbを含む。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、一本鎖Fabを含む。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、Fd断片を含む。
一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、ダイアボディを含む。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、ミニボディを含む。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、抗体関連ポリペプチドを含む。特定の実施形態では、抗原結合ドメインは、ナノボディを含む。
一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、AAVの表面上の立体構造的エピトープに特異的に結合する。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、AAVが無傷及び/または感染性である場合にのみ存在する、AAVの表面上の抗原に特異的に結合する。
II.C.4.iii.AAV受容体
ある特定の態様では、足場タンパク質は、AAV結合ポリペプチドに会合している。一部の実施形態では、AAV結合ポリペプチドは、AAV受容体を含む。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAV受容体を介してAAVに会合している。一部の実施形態では、AAV受容体は、足場タンパク質に連結されている。一部の実施形態では、AAV受容体は、リンカーによって足場タンパク質に連結されている。一部の実施形態では、受容体は、足場タンパク質のN末端に連結されている。一部の実施形態では、受容体は、足場タンパク質のC末端に連結されている。一部の実施形態では、受容体は、足場タンパク質の細胞外ドメインに連結されている。
当該技術分野で既知の任意のAAV受容体またはそのAAV結合断片が、本明細書に記載の足場タンパク質に連結され得る。ある特定の実施形態では、AAV受容体は、遺伝子KIAA0319LによりコードされるAAV受容体であり、例えば、AAV受容体は、AAVRである(例えば、Pillay et al.,Nature 530(7588):108-12(2016)を参照されたく、同文献は参照によりその全体が本明細書に援用される)。AAVRは、約150kDaのN-結合型グリコシル化タンパク質である。完全長AAVRは、多発性嚢胞腎疾患(PKD)ドメインと称される5つのIg様ドメインを含む1型膜貫通タンパク質である。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVRの少なくともPKD1ドメインを含む、AAVR断片に連結されている。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVRの少なくともPKD2ドメインを含む、AAVR断片に連結されている。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVRの少なくともPKD3ドメインを含む、AAVR断片に連結されている。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVRの少なくともPKD4ドメインを含む、AAVR断片に連結されている。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVRの少なくともPKD5ドメインを含む、AAVR断片に連結されている。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVRの少なくともPKD1及びPKD2ドメインを含む、AAVR断片に連結されている。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVRの少なくともPKD1、PKD2、及びPKD3ドメインを含む、AAVR断片に連結されている。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVRの少なくともPKD1、PKD2、PKD3、及びPKD4ドメインを含む、AAVR断片に連結されている。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVRのPKD1、PKD2、PKD3、PKD4、PKD5ドメインを含む、AAVR断片に連結されている。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVR断片に連結されており、ここで、AAVR断片は、PKD5ドメインを含まない。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVR断片に連結されており、ここで、AAVR断片は、PKD4ドメインを含まない。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVR断片に連結されており、ここで、AAVR断片は、PKD3ドメインを含まない。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVR断片に連結されており、ここで、AAVR断片は、PKD2ドメインを含まない。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVR断片に連結されており、ここで、AAVR断片は、PKD1ドメインを含まない。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVR断片に連結されており、ここで、AAVR断片は、PKD5ドメインまたはPKD4ドメインを含まない。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVR断片に連結されており、ここで、AAVR断片は、PKD5ドメイン、PKD4ドメイン、またはPKD3ドメインを含まない。一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAVR断片に連結されており、ここで、AAVR断片は、PKD5ドメイン、PKD4ドメイン、PKD3ドメイン、またはPKD2ドメインを含まない。
一部の実施形態では、受容体は、AAVのドッキング受容体である。一部の実施形態では、受容体は、ヘパリン(heparin)硫酸プロテオグリカン、N-結合型シアル酸、O-結合型シアル酸、N-結合型ガラクトース、CD9、ガングリオシドGM1、LamR、EGFR、PDGFR、FGFR1、HGFR、及びそれらの任意の組み合わせから選択される。
II.C.4.iv.化学誘導二量体
本開示のある特定の態様は、AAVと、足場タンパク質とを含む、EVを対象とし、ここで、AAVは、化学誘導二量体の第1の結合パートナーまたは二量体化剤に連結されており、足場タンパク質は、化学誘導二量体の第2の結合パートナーまたは二量体化剤に連結されている。一部の実施形態では、第1の結合パートナーは、AAVのカプシドタンパク質に連結されている。一部の実施形態では、第1の結合パートナーは、AAVの少なくとも1個のVP1タンパク質に連結されている。一部の実施形態では、第1の結合パートナーは、AAVの5個のVP1タンパク質の各々に連結されている。一部の実施形態では、第1の結合パートナーは、AAVのVP1タンパク質のうちの4個の各々に連結されている。一部の実施形態では、第1の結合パートナーは、AAVのVP1タンパク質のうちの3個の各々に連結されている。一部の実施形態では、第1の結合パートナーは、AAVのVP1タンパク質のうちの2個の各々に連結されている。一部の実施形態では、第1の結合パートナーは、AAVのVP1タンパク質のうちの1個に連結されている。一部の実施形態では、AAVは、結合パートナーに連結されていない1個のVP1タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、結合パートナーに連結されていない2個のVP1タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、結合パートナーに連結されていない3個のVP1タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、結合パートナーに連結されていない4個のVP1タンパク質を含む。
一部の実施形態では、第1の結合パートナーは、AAVの少なくとも1個のVP2タンパク質に連結されている。一部の実施形態では、第1の結合パートナーは、AAVの5個のVP2タンパク質の各々に連結されている。一部の実施形態では、第1の結合パートナーは、AAVのVP2タンパク質のうちの4個の各々に連結されている。一部の実施形態では、第1の結合パートナーは、AAVのVP2タンパク質のうちの3個の各々に連結されている。一部の実施形態では、第1の結合パートナーは、AAVのVP2タンパク質のうちの2個の各々に連結されている。一部の実施形態では、第1の結合パートナーは、AAVのVP2タンパク質のうちの1個に連結されている。一部の実施形態では、AAVは、結合パートナーに連結されていない1個のVP2タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、結合パートナーに連結されていない2個のVP2タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、結合パートナーに連結されていない3個のVP2タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、結合パートナーに連結されていない4個のVP2タンパク質を含む。
一部の実施形態では、第1の結合パートナーは、AAVの少なくとも1個のVP3タンパク質に連結されている。一部の実施形態では、第1の結合パートナーは、AAVのVP3タンパク質の各々に連結されている。一部の実施形態では、第1の結合パートナーは、AAVのVP3タンパク質のサブセットの各々に連結されている。一部の実施形態では、第1の結合パートナーは、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約40個の各々に連結されている。一部の実施形態では、第1の結合パートナーは、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約35個の各々に連結されている。一部の実施形態では、第1の結合パートナーは、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約30個の各々に連結されている。一部の実施形態では、第1の結合パートナーは、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約25個の各々に連結されている。一部の実施形態では、第1の結合パートナーは、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約20個の各々に連結されている。一部の実施形態では、第1の結合パートナーは、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約15個の各々に連結されている。一部の実施形態では、第1の結合パートナーは、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約10個の各々に連結されている。一部の実施形態では、第1の結合パートナーは、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約9個の各々に連結されている。一部の実施形態では、第1の結合パートナーは、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約8個の各々に連結されている。一部の実施形態では、第1の結合パートナーは、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約7個の各々に連結されている。一部の実施形態では、第1の結合パートナーは、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約6個の各々に連結されている。一部の実施形態では、第1の結合パートナーは、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約5個の各々に連結されている。一部の実施形態では、第1の結合パートナーは、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約4個の各々に連結されている。一部の実施形態では、第1の結合パートナーは、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約3個の各々に連結されている。一部の実施形態では、第1の結合パートナーは、AAVのVP3タンパク質のうちの少なくとも約2個の各々に連結されている。一部の実施形態では、第1の結合パートナーは、AAVのVP3タンパク質のうちの1個に連結されている。一部の実施形態では、AAVは、結合パートナーに連結されていない少なくとも1個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、結合パートナーに連結されていない少なくとも2個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、結合パートナーに連結されていない少なくとも3個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、結合パートナーに連結されていない少なくとも4個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、結合パートナーに連結されていない少なくとも5個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、結合パートナーに連結されていない少なくとも10個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、結合パートナーに連結されていない少なくとも15個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、結合パートナーに連結されていない少なくとも20個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、結合パートナーに連結されていない少なくとも25個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、結合パートナーに連結されていない少なくとも30個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、結合パートナーに連結されていない少なくとも35個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、結合パートナーに連結されていない少なくとも40個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AAVは、結合パートナーに連結されていない少なくとも45個のVP3タンパク質を含む。
一部の実施形態では、第1の結合パートナーに連結されたVP3の数は、結合パートナーに連結されていない少なくとも1個のVP3タンパク質の数よりも少なくとも約2倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、少なくとも約6倍、少なくとも約7倍、少なくとも約8倍、少なくとも約9倍、少なくとも約10倍、少なくとも約11倍、少なくとも約12倍、少なくとも約13倍、少なくとも約14倍、少なくとも約15倍、少なくとも約20倍、少なくとも約30倍、少なくとも約35倍、少なくとも約40倍、少なくとも約45倍、少なくとも約50倍少ない。
ある特定の実施形態では、AVVは、第1の結合パートナーに連結された1個のVP2タンパク質を含む。一部の実施形態では、AVVは、第1の結合パートナーに連結された2個のVP2タンパク質を含む。一部の実施形態では、AVVは、第1の結合パートナーに連結された3個のVP2タンパク質を含む。一部の実施形態では、AVVは、第1の結合パートナーに連結された4個のVP2タンパク質を含む。一部の実施形態では、AVVは、第1の結合パートナーに連結された5個のVP2タンパク質を含む。
ある特定の実施形態では、AVVは、第1の結合パートナーに連結された1個のVP1タンパク質を含む。一部の実施形態では、AVVは、第1の結合パートナーに連結された2個のVP1タンパク質を含む。一部の実施形態では、AVVは、第1の結合パートナーに連結された3個のVP1タンパク質を含む。一部の実施形態では、AVVは、第1の結合パートナーに連結された4個のVP1タンパク質を含む。一部の実施形態では、AVVは、第1の結合パートナーに連結された5個のVP1タンパク質を含む。
ある特定の実施形態では、AVVは、第1の結合パートナーに連結された1個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AVVは、第1の結合パートナーに連結された2個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AVVは、第1の結合パートナーに連結された3個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AVVは、第1の結合パートナーに連結された4個のVP3タンパク質を含む。一部の実施形態では、AVVは、第1の結合パートナーに連結された5個のVP3タンパク質を含む。
一部の実施形態では、結合パートナーは、カプシドタンパク質のN末端に連結されている。他の実施形態では、第1の結合パートナーは、カプシドタンパク質のC末端に連結されている。他の実施形態では、第1の結合パートナーは、例えば、カプシドタンパク質のN末端とC末端との間で、カプシドタンパク質内に挿入される。一部の実施形態では、第1の結合パートナーは、カプシドタンパク質内に挿入される。ある特定の実施形態では、第1の結合パートナーは、内部ループ、例えば、カプシドタンパク質の表面上にあるループ構造を形成する一連のアミノ酸内で、カプシドタンパク質、例えば、VP1、VP2、及び/またはVP3内に挿入される。ある特定の実施形態では、第1の結合パートナーは、アミノ酸455(配列番号44の番号付けに対して)のすぐ下流で、カプシドタンパク質、例えば、VP1、VP2、及び/またはVP3内に挿入される。一部の実施形態では、第1の結合パートナーは、Gly453(配列番号44の番号付けに対して)を置き換えることによって、カプシドタンパク質、例えば、VP1、VP2、及び/またはVP3内に挿入される。一部の実施形態では、第1の結合パートナーは、Thr454(配列番号44の番号付けに対して)を置き換えることによって、カプシドタンパク質、例えば、VP1、VP2、及び/またはVP3内に挿入される。一部の実施形態では、第1の結合パートナーは、Thr455(配列番号44の番号付けに対して)を置き換えることによって、カプシドタンパク質、例えば、VP1、VP2、及び/またはVP3内に挿入される。一部の態様では、第1の結合パートナーは、Thr456(配列番号44の番号付けに対して)を置き換えることによって、カプシドタンパク質、例えば、VP1、VP2、及び/またはVP3内に挿入される。一部の実施形態では、第1の結合パートナーは、Gln457(配列番号44の番号付けに対して)を置き換えることによって、カプシドタンパク質、例えば、VP1、VP2、及び/またはVP3内に挿入される。一部の実施形態では、第1の結合パートナーは、Ser458(配列番号44の番号付けに対して)を置き換えることによって、カプシドタンパク質、例えば、VP1、VP2、及び/またはVP3内に挿入される。一部の実施形態では、第1の結合パートナーは、Arg459(配列番号44の番号付けに対して)を置き換えることによって、カプシドタンパク質、例えば、VP1、VP2、及び/またはVP3内に挿入される。一部の実施形態では、第1の結合パートナーは、453GTTTQSR459(配列番号44の番号付けに対して)を置き換えることによって、カプシドタンパク質、例えば、VP1、VP2、及び/またはVP3内に挿入される。特定の実施形態では、第1の結合パートナーは、Thr455(配列番号44の番号付けに対して)を置き換えることによって、少なくとも1個のVP3タンパク質内に挿入されるか、または他のAAV血清型のVPタンパク質の相同領域中に挿入される。特定の実施形態では、第1の結合パートナーは、453GTTTQSR459(配列番号44の番号付けに対して)を置き換えることによって、少なくとも1個のVP3タンパク質内に挿入されるか、または他のAAV血清型のVPタンパク質の相同領域中に挿入される。
第1の結合パートナーは、AAVのカプシドタンパク質に連結され得る。一部の実施形態では、第1の結合パートナーは、リンカーによってカプシドに連結されている。
一部の実施形態では、第2の結合パートナーは、足場タンパク質に連結されている。一部の実施形態では、AAV受容体は、足場タンパク質に連結されている。一部の実施形態では、AAV受容体は、リンカーによって足場タンパク質に連結されている。一部の実施形態では、受容体は、足場タンパク質のN末端に連結されている。一部の実施形態では、受容体は、足場タンパク質のC末端に連結されている。一部の実施形態では、受容体は、足場タンパク質の細胞外ドメインに連結されている。
一部の実施形態では、AAVカプシドタンパク質に連結された第1の結合パートナー及び足場タンパク質に連結された第2の結合パートナーは、(i)FKBP及びFKBP(FK1012)、(ii)FKBP及びカルシニューリンA(CNA)(FK506)、(iii)FKBP及びCyP-Fas(FKCsA)、(iv)FKBP及びFRB(ラパマイシン)、(v)GyrB及びGyrB(クーママイシン)、(vi)GAI及びGID1(ジベレリン)、(vii)スナップタグ及びHaloTag(HaXS)、(viii)eDHFR及びHaloTag(TMP-HTag)、ならびに(ix)BCL-xL及びFab(AZ1)(ABT-737)からなる群から選択される、化学誘導二量体の第1及び第2の結合パートナーから選択される。一部の実施形態では、AAVカプシドタンパク質は、FKBPに連結されており、足場タンパク質は、FKBPに連結されている。一部の実施形態では、AAVカプシドタンパク質は、FKBPに連結されており、足場タンパク質は、カルシニューリンA(CNA)に連結されている。一部の実施形態では、AAVカプシドタンパク質は、カルシニューリンA(CNA)に連結されており、足場タンパク質は、FKBPに連結されている。一部の実施形態では、AAVカプシドタンパク質は、FKBPに連結されており、足場タンパク質は、CyP-Fasに連結されている。一部の実施形態では、AAVカプシドタンパク質は、CyP-Fasに連結されており、足場タンパク質は、FKBPに連結されている。一部の実施形態では、AAVカプシドタンパク質は、FKBPに連結されており、足場タンパク質は、FRBに連結されている。一部の実施形態では、AAVカプシドタンパク質は、FRBに連結されており、足場タンパク質は、FKBPに連結されている。一部の実施形態では、AAVカプシドタンパク質は、GyrBに連結されており、足場タンパク質は、GyrBに連結されている。一部の実施形態では、AAVカプシドタンパク質は、GAIに連結されており、足場タンパク質は、GID1に連結されている。一部の実施形態では、AAVカプシドタンパク質は、GID1に連結されており、足場タンパク質は、GAIに連結されている。一部の実施形態では、AAVカプシドタンパク質は、スナップタグに連結されており、足場タンパク質は、HaloTagに連結されている。一部の実施形態では、AAVカプシドタンパク質は、HaloTagに連結されており、足場タンパク質は、スナップタグに連結されている。一部の実施形態では、AAVカプシドタンパク質は、HaloTagに連結されており、足場タンパク質は、eDHFRに連結されている。一部の実施形態では、AAVカプシドタンパク質は、eDHFRに連結されており、足場タンパク質は、HaloTagに連結されている。一部の実施形態では、AAVカプシドタンパク質は、BCL-xLに連結されており、足場タンパク質は、Fab(AZ1)に連結されている。一部の実施形態では、AAVカプシドタンパク質は、Fab(AZ1)に連結されており、足場タンパク質は、BCL-xLに連結されている。
特定の実施形態では、AAVは、FRBに連結された少なくとも1つのカプシドタンパク質(例えば、VP1、VP2、及び/またはVP3)を含み、ここで、FRBは、カプシドタンパク質のN末端に連結されている。一部の実施形態では、AAVは、FRBに連結された少なくとも1つのカプシドタンパク質(例えば、VP1、VP2、及び/またはVP3)を含み、ここで、FRBは、カプシドタンパク質のC末端に連結されている。特定の実施形態では、AAVは、FRBに連結された少なくとも1つのカプシドタンパク質(例えば、VP1、VP2、及び/またはVP3)を含み、ここで、FRBは、カプシドタンパク質内に挿入される。一部の実施形態では、FRBは、本明細書に開示される任意の箇所で、カプシドタンパク質内に挿入される。
II.C.4.v.親和性物質
一部の実施形態では、足場タンパク質は、親和性物質に連結されている。一部の実施形態では、親和性物質は、足場タンパク質のN末端に連結されている。一部の実施形態では、親和性物質は、足場タンパク質のC末端に連結されている。一部の実施形態では、親和性物質は、足場タンパク質の細胞外ドメインに連結されている。一部の実施形態では、親和性物質は、AAV結合ポリペプチドを含む。一部の実施形態では、親和性物質は、AAV受容体を含む。一部の実施形態では、親和性物質は、本明細書に開示されるような抗体または抗原結合ドメインを含む。一部の実施形態では、親和性物質は、1つまたは複数のAAVカプシドタンパク質に結合する。一部の実施形態では、1つまたは複数のAAVカプシドタンパク質は、AAVアセンブリ活性化タンパク質である。一部の実施形態では、親和性物質は、AAVカプシドタンパク質単量体には結合しない。
一部の態様では、親和性物質は、1つよりも多くのAAV血清型に結合することができる。一部の態様では、親和性物質は、1型AAV、2型AAV、3A型AAV、3B型AAV、4型AAV、5型AAV、6型AAV、7型AAV、8型AAV、9型AAV、10型AAV、11型AAV、12型AAV、13型AAV、Rh10、Rh74、AAV-2i8、ヘビAAV、トリAAV、ウシAAV、イヌAAV、ウマAAV、ヒツジAAV、ヤギAAV、エビAAV、合成AAV、それらの任意の組み合わせから選択される、1つよりも多くのAAV血清型に結合することができる。一部の態様では、親和性物質は、AAV9血清型に特異的に結合する。一部の態様では、親和性物質は、任意のAAV血清型に結合し得る。一部の態様では、親和性物質は、AAV2血清型に特異的に結合する。一部の態様では、親和性物質は、AAV4血清型に特異的に結合する。一部の態様では、親和性物質は、AAV5血清型に特異的に結合する。
一部の実施形態では、親和性物質とAAVとの間の相互作用は、一過性である。一部の実施形態では、AAVは、ある特定の条件下で親和性物質から解離する。ある特定の実施形態では、AAVに対する親和性物質の親和性は、pHに依存する。一部の実施形態では、AAVは、少なくとも約3、少なくとも約4、少なくとも約5、少なくとも約6、少なくとも約7、少なくとも約8、少なくとも約9、少なくとも約10、少なくとも約11、または少なくとも約12のpHで親和性物質から解離する。一部の実施形態では、AAVに対する親和性物質の親和性は、AAV及び親和性物質を含む溶液中のカルシウム、マグネシウム、硫酸、リン酸、またはそれらの任意の組み合わせの濃度に依存する。一部の実施形態では、AAVに対する親和性物質の親和性は、AAV及び親和性物質を含む溶液中の塩濃度及び/またはイオン強度に依存する。一部の実施形態では、AAV及び親和性物質は、還元条件下で解離可能である。
一部の実施形態では、足場タンパク質は、AAV結合ポリペプチドに連結されている。一部の実施形態では、AAV結合ポリペプチドは、足場タンパク質のN末端に連結されている。一部の実施形態では、AAV結合ポリペプチドは、足場タンパク質のC末端に連結されている。一部の実施形態では、AAV結合ポリペプチドは、足場タンパク質の細胞外ドメインに連結されている。
一部の実施形態では、AAV結合ポリペプチドは、抗原結合ドメインを含む。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、抗体の抗原結合断片を含む。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、一本鎖抗体またはその抗原結合断片を含む。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、ヒト化抗体またはその抗原結合断片を含む。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、マウス抗体またはその抗原結合断片を含む。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、キメラ抗体(例えば、マウス-ヒト、マウス-霊長類、または霊長類-ヒトモノクローナル抗体)またはその抗原結合断片を含む。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、ラクダ抗体、サメIgNAR、または抗イディオタイプ抗体の抗原結合断片を含む。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、ラクダ抗体またはその抗原結合断片を含む。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、サメIgNARまたはその抗原結合断片を含む。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、抗イディオタイプ抗体またはその抗原結合断片を含む。
一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、一本鎖抗体を含む。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、scFvを含む。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、(scFv)を含む。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、Fabを含む。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、Fab’を含む。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、F(ab’)を含む。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、F(ab1)を含む。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、Fvを含む。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、dAbを含む。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、一本鎖Fabを含む。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、Fd断片を含む。
一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、ダイアボディを含む。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、ミニボディを含む。一部の実施形態では、抗原結合ドメインは、抗体関連ポリペプチドを含む。特定の実施形態では、抗原結合ドメインは、ナノボディを含む。
II.D.リンカー
上述したように、本開示のEV(例えば、エキソソーム及びナノ小胞)は、第1の要素を第2の要素に(例えば、足場タンパク質をカプシドタンパク質に、足場タンパク質を結合パートナーに、カプシドタンパク質を結合パートナーに、足場タンパク質をナノボディに、足場タンパク質を受容体(例えば、Fc受容体)に、Fcを足場タンパク質に、足場タンパク質を抗原結合ドメインに、AAVRを足場タンパク質に、抗原をカプシドタンパク質に、Fcをカプシドタンパク質に、またはそれらの任意の組み合わせ)連結する、1つまたは複数のリンカーを含み得る。
リンカーは、2つの要素を結合するための、当該技術分野で既知の任意の化学部分であり得る。本明細書で使用されるとき、「リンカー」という用語は、ペプチドもしくはポリペプチド配列(例えば、合成ペプチドまたはポリペプチド配列)、または非ポリペプチド、例えば、アルキル鎖を指す。一部の態様では、2つ以上のリンカーがタンデムで連結され得る。複数のリンカーが存在する場合、リンカーの各々は、同じであることも、または異なることもできる。一般に、リンカーは、柔軟性を提供するか、または立体障害を阻止/改善する。リンカーは典型的には切断されないが、ある特定の態様では、かかる切断が望ましい場合がある。したがって、一部の態様では、リンカーは、プロテアーゼにより切断可能な1つまたは複数の部位を含むことができ、これらの部位は、リンカーの配列内に位置し得るか、またはリンカー配列のそれぞれの末端でリンカーに隣接し得る。一部の態様では、切断可能なリンカーは、AAVの放出を可能にする。
一部の実施形態では、リンカーは、ペプチドリンカーである。一部の実施形態では、ペプチドリンカーは、少なくとも約2個、少なくとも約3個、少なくとも約4個、少なくとも約5個、少なくとも約10個、少なくとも約15個、少なくとも約20個、少なくとも約25個、少なくとも約30個、少なくとも約35個、少なくとも約40個、少なくとも約45個、少なくとも約50個、少なくとも約55個、少なくとも約60個、少なくとも約65個、少なくとも約70個、少なくとも約75個、少なくとも約80個、少なくとも約85個、少なくとも約90個、少なくとも約95個、または少なくとも約100個のアミノ酸を含み得る。
一部の実施形態では、ペプチドリンカーは、合成、すなわち、非天然起源のものである。一態様では、ペプチドリンカーは、アミノ酸の第1の直鎖状配列を、それが自然界で天然には連結または遺伝的に融合されないアミノ酸の第2の直鎖状配列に連結または遺伝的に融合するアミノ酸配列を含む、ペプチド(またはポリペプチド)(例えば、天然起源または非天然起源のペプチド)を含む。例えば、一態様では、ペプチドリンカーは、天然起源のポリペプチドの修飾形態である(例えば、付加、置換、または欠失等の変異を含む)、非天然起源のポリペプチドを含み得る。
リンカーは、切断に感受性がある場合があり(「切断可能なリンカー」)、それによって、AAVまたは足場タンパク質の放出を容易にする。一部の実施形態では、足場タンパク質は、切断可能なリンカーによってカプシドタンパク質に連結されており、該切断可能なリンカーの切断が、AAVを放出する。一部の実施形態では、足場タンパク質は、切断可能なリンカーによって、本明細書に記載されるような化学誘導二量体の結合パートナーに連結されており、該切断可能なリンカーの切断が、足場タンパク質を結合パートナーから放出する。一部の実施形態では、AAVのカプシドタンパク質は、切断可能なリンカーによって、本明細書に記載されるような化学誘導二量体の結合パートナーに連結されており、該切断可能なリンカーの切断が、カプシドタンパク質を結合パートナーから放出する。一部の実施形態では、足場タンパク質は、切断可能なリンカーによってナノボディに連結されており、該切断可能なリンカーの切断が、足場タンパク質をナノボディから放出する。一部の実施形態では、足場タンパク質は、切断可能なリンカーによって、本明細書に記載されるような抗原結合ドメインに連結されており、該切断可能なリンカーの切断が、足場タンパク質を抗原結合ドメインから放出する。一部の実施形態では、足場タンパク質は、切断可能なリンカーによって、本明細書に記載されるような受容体(例えば、Fc受容体)に連結されており、該切断可能なリンカーの切断が、足場タンパク質を受容体(例えば、Fc受容体)から放出する。一部の実施形態では、足場タンパク質は、切断可能なリンカーによって、本明細書に記載されるようなAAVRに連結されており、該切断可能なリンカーの切断が、足場タンパク質をAAVRから放出する。一部の実施形態では、AAVのカプシドタンパク質は、切断可能なリンカーによって、本明細書に記載されるような抗原に連結されており、該切断可能なリンカーの切断が、カプシドタンパク質を抗原から放出する。一部の実施形態では、AAVのカプシドタンパク質は、切断可能なリンカーによってFcに連結されており、該切断可能なリンカーの切断が、カプシドタンパク質をFcから放出する。
一部の態様では、リンカーは、「還元感受性リンカー」である。一部の態様では、還元感受性リンカーは、ジスルフィド結合を含有する。一部の態様では、リンカーは、「酸に不安定なリンカー」である。一部の態様では、酸に不安定なリンカーは、ヒドラゾンを含有する。好適な酸に不安定なリンカーにはまた、例えば、シス-アコニット酸リンカー、ヒドラジドリンカー、チオカルバモイルリンカー、またはそれらの任意の組み合わせが含まれる。
一部の態様では、切断可能なリンカーは、ジヌクレオチドもしくはトリヌクレオチドリンカー、ジスルフィド、イミン、チオケタール、val-citジペプチド、またはそれらの任意の組み合わせを含む。
一部の態様では、切断可能なリンカーは、バリン-アラニン-p-アミノベンジルカルバメート、バリン-シトルリン-p-アミノベンジルカルバメート、または両方を含む。
一部の態様では、切断可能なリンカーは、レドックスで切断可能なリンカー、活性酸素種(ROS)で切断可能なリンカー、pH依存性で切断可能なリンカー、酵素で切断可能なリンカー、プロテアーゼで切断可能なリンカー、エステラーゼで切断可能なリンカー、ホスファターゼで切断可能なリンカー、光活性化される切断可能なリンカー、自壊性リンカー、またはそれらの組み合わせを含む。これらの切断可能なリンカーのうちの1つまたは複数に関する追加の開示は、下記でさらに提供され、また、当該技術分野で既知であり、例えば、US2018/0037639A1、Trout et al.,79 Proc.Natl.Acad.Sci.USA,626-629(1982)、Umemoto et al.43 Int.J.Cancer,677-684(1989)、Cancer Res.77(24):7027-7037(2017)、Doronina et al.Nat.Biotechnol.21:778-784(2003)、US7,754,681B2、US2006/0269480、US2010/0092496、US2010/0145036、US2003/0130189、US2005/0256030を参照されたく、同文献の各々は参照によりその全体が本明細書に援用される。
一部の態様では、リンカーの組み合わせは、レドックスで切断可能なリンカーを含む。ある特定の態様では、かかるリンカーは、還元時または酸化時に切断されるレドックスで切断可能な連結基を含み得る。
一部の態様では、レドックスで切断可能なリンカーは、ジスルフィド結合を含有し、すなわち、それはジスルフィドで切断可能なリンカーである。一部の態様では、レドックスで切断可能なリンカーは、例えば、細胞内メルカプタン、オキシダーゼ、レダクターゼ、またはそれらの組み合わせによって還元され得る。
一部の態様では、リンカーの組み合わせは、例えば、活性化した好中球等の炎症プロセスによって生成される、スーパーオキシド(Of)または過酸化水素(H2O2)等の活性酸素種(ROS)によって切断され得る、切断可能なリンカーを含み得る。一部の態様では、ROSで切断可能なリンカーは、チオケタールで切断可能なリンカーである。例えば、米国特許8,354,455B2号を参照されたく、同文献は参照によりその全体が本明細書に援用される。
一部の態様では、リンカーは、酸性条件下(pH<7)で選択的に切断される連結基である、酸で切断可能な連結基を含む、酸に不安定なリンカーである。
一部の態様では、酸で切断可能な連結基は、酸性環境、例えば、約6.0、約5.5、約5.0、またはそれ未満で切断される。一部の態様では、pHは、約6.5以下である。一部の態様では、リンカーは、一般酸として作用し得る酵素、例えば、ペプチダーゼ(これは基質特異的であり得る)またはホスファターゼ等の薬剤によって切断される。細胞内で、エンドソーム及びリソソーム等のある特定の低pHオルガネラは、酸で切断可能な連結基に切断環境を提供することができる。ヒト血清のpHは7.4であるものの、細胞内の平均pHは、約7.1~7.3の範囲で若干より低い。また、エンドソームは、5.5~6.0の範囲の酸性pHを有し、リソソームは、さらにより酸性pHで約5.0である。したがって、pH依存性で切断可能なリンカーは、当該技術分野で、エンドソームで不安定なリンカーと呼ばれることがある。
一部の態様では、酸で切断可能な基は、一般式-C=NN-、C(O)O、または-OC(O)を有し得る。別の非限定的な例では、エステル酸素に結合している炭素(アルコキシ基)が、アリール基に結合している場合、例えば、置換アルキル基、またはジメチルペンチルもしくはt-ブチル等の三級アルキル基。酸で切断可能な連結基の例としては、アミン、イミン、アミノエステル、安息香酸イミン(benzoic imine)、ジオルトエステル(diortho ester)、ポリホスホエステル、ポリホスファゼン、アセタール、ビニルエーテル、ヒドラゾン、シス-アコニット酸、ヒドラジド、チオカルバモイル、イミジン、アジドメチル-メチルマレイン酸無水物、チオプロピオネート、マスクされたエンドソーム分解(endosomolytic)剤、シトラコニル(citraconyl)基、またはそれらの任意の組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。ジスルフィド結合もまた、pHに感受性がある。
一部の態様では、リンカーは、低pHに不安定なヒドラゾン結合を含む。かかる酸に不安定な結合は、コンジュゲート、例えば、抗体-薬物コンジュゲートの分野で広範囲に使用されてきた。例えば、Zhou et al,Biomacromolecules 2011,12,1460-7、Yuan et al,Acta Biomater.2008,4,1024-37、Zhang et al,Acta Biomater.2007,6,838-50、Yang et al,J.Pharmacol.Exp.Ther.2007,321,462-8、Reddy et al,Cancer Chemother.Pharmacol.2006,58,229-36、Doronina et al,Nature Biotechnol.2003,21,778-84を参照されたく、同文献の各々は参照によりその全体が本明細書に援用される。
一部の態様では、リンカーは、以下のもの、すなわち、酸性環境(例えば、7未満、約4超のpH)で不安定で、ジオール及びケトンを形成するケタール;酸性環境(例えば、7未満、約4超のpH)で不安定で、ジオール及びアルデヒドを形成するアセタール;酸性環境(例えば、7未満、約4超のpH)で不安定で、アミン及びアルデヒドもしくはケトンを形成するイミンもしくはイミニウム;酸性条件下で不安定であるケイ素-酸素-炭素結合;ケイ素-窒素(シラザン)結合;ケイ素-炭素結合(例えば、アリールシラン、ビニルシラン、及びアリルシラン);マレアメート(maleamate)(無水マイレン酸誘導体及びアミンから合成されるアミド結合);オルトエステル;ヒドラゾン;酸触媒加水分解を経るように設計された活性化カルボン酸誘導体(例えば、エステル、アミド));またはビニルエーテルから選択される、低pHに不安定な結合を含む。
さらなる例は、米国特許第9,790,494B2号及び同第8,137,695B2号に見出すことができ、同文献の内容は参照によりそれらの全体が本明細書に援用される。
一部の態様では、リンカーの組み合わせは、細胞内または細胞外酵素、例えば、プロテアーゼ、エステラーゼ、ヌクレアーゼ、アミダーゼ(amidade)によって切断可能なリンカーを含み得る。リンカーの組み合わせにおいて特定のリンカーを切断することができる酵素の範囲は、リンカーの特定の結合及び化学構造に依存する。したがって、ペプチド性リンカーは、例えば、ペプチダーゼ(peptidade)によって切断され得、エステル結合を含有するリンカーは、例えば、エステラーゼによって切断され得、アミド結合を含有するリンカーは、例えば、アミダーゼ(amidade)によって切断され得る、等である。
一部のリンカーは、エステラーゼによって切断される(「エステラーゼで切断可能なリンカー」)。ある特定のエステルのみが、細胞の内側または外側に存在するエステラーゼ及びアミダーゼによって切断され得る。エステルは、カルボン酸及びアルコールの縮合によって形成される。単純エステルは、単純アルコール、例えば、脂肪族アルコール、ならびに小環状及び小芳香族アルコールにより生成されるエステルである。エステルに基づく切断可能な連結基の例としては、アルキレン、アルケニレン、及びアルキニレン基のエステルが挙げられるが、これらに限定されない。エステルで切断可能な連結基は、一般式-C(O)O-または-OC(O)-を有する。
一部の態様では、リンカーの組み合わせは、リン酸基を分解または加水分解する薬剤によって切断される、リン酸に基づく切断可能な連結基を含み得る。細胞内リン酸基を切断する薬剤の例は、細胞内ホスファターゼ等の酵素である。リン酸に基づく連結基の例は、-O-P(O)(OR k)-O-、-O-P(S)(OR)-O-、-O-P(S)(SR)-O-、-S-P(O)(OR)-O-、-O-P(O)(OR)-S-、-S-P(O)(OR)-S-、-O-P(S)(OR)-S-、-SP(S)(OR)-O-、-OP(O)(R)-O-、-OP(S)(R)-O-、-SP(O)(R)-O-、-SP(S)(R)-O-、-SP(O)(R)-S-、または-OP(S)(R)-S-である。
一部の態様では、Rは、以下、すなわち、NH、BH、CH、C1-6アルキル、C6-10アリール、C1-6アルコキシ、及びC6-10アリール-オキシのうちのいずれかである。一部の態様では、C1-6アルキル及びC6-10アリールは、非置換である。さらなる非限定的な例としては、-O-P(O)(OH)-O-、-O-P(S)(OH)-O-、-O-P(S)(SH)-O-、-S-P(O)(OH)-O-、-O-P(O)(OH)-S-、-S-P(O)(OH)-S-、-O-P(S)(OH)-S-、-S-P(S)(OH)-O-、-O-P(O)(H)-O-、-O-P(S)(H)-O-、-S-P(O)(H)-O-、-SP(S)(H)-O-、-SP(O)(H)-S-、-OP(S)(H)-S-、または-O-P(O)(OH)-O-が挙げられる。
一部の態様では、組み合わせのリンカーは、光活性化される切断可能なリンカー、例えば、ニトロベンジルリンカーまたはニトロベンジル反応性基を含むリンカーを含む。
一部の態様では、リンカーは、切断不可能なリンカーを含む。
III.操作されたエキソソームの産生のためのプロデューサー細胞
本開示のEV、例えばエキソソームは、インビトロで増殖させた細胞、または対象の体液から産生され得る。エキソソームをインビトロ細胞培養物から産生させる場合、種々のプロデューサー細胞、例えば、HEK293細胞、CHO細胞、及びMSCを使用することができる。ある特定の実施形態では、プロデューサー細胞は、樹状細胞、マクロファージ、B細胞、肥満細胞、好中球、Kupffer-Browicz細胞、これらの細胞のうちのいずれかに由来する細胞、またはそれらの任意の組み合わせではない。
プロデューサー細胞は、本明細書に記載のエキソソームを産生させるために、1つまたは複数の外因性配列(例えば、AAV、足場タンパク質、または治療用タンパク質をコードする)を含むように遺伝子改変され得る。遺伝子改変されたプロデューサー細胞は、一過性または安定な形質転換によって外因性配列を含有し得る。外因性配列は、プラスミドとして形質転換を行うことができる。外因性配列は、標的とする部位でまたはランダムな部位において、プロデューサー細胞のゲノム配列に安定に組み込まれ得る。一部の実施形態では、内腔が操作されたエキソソームの産生のために、安定な細胞株が生成される。
外因性配列は、エキソソームタンパク質をコードする内因性配列内、その上流(5’末端)または下流(3’末端)に位置する、プロデューサー細胞のゲノム配列に挿入され得る。当該技術分野で既知の種々の方法を、外因性配列のプロデューサー細胞への導入に使用することができる。例えば、種々の遺伝子編集法(例えば、相同組換え、トランスポゾン媒介系、loxP-Cre系、CRISPR/Cas9、またはTALENを使用する方法)を使用して修飾された細胞が、本開示の範囲内にある。
外因性配列は、本明細書に開示される足場タンパク質またはその断片もしくはバリアントをコードする配列を含み得る。足場タンパク質をコードする配列の余分のコピーを導入して、(例えば、EV、例えばエキソソームの表面上、例えば、内腔及び/または外部表面上により高い密度の足場タンパク質を有する)本明細書に記載のエキソソームを産生させることができる。足場タンパク質の修飾体または断片をコードする外因性配列を導入して、足場タンパク質の修飾体または断片を含有する内腔が操作された及び/または表面が操作されたエキソソームを産生させることができる。
一部の実施形態では、プロデューサー細胞は、AAVのカプシドタンパク質、AAV受容体、化学誘導二量体の結合パートナー、抗原結合ドメイン(例えば、ナノボディ)、Fc受容体、またはそれらの任意の組み合わせに連結された足場タンパク質をコードする1つまたは複数のベクターで修飾、例えば、トランスフェクトされ得る。
一部の実施形態では、本明細書に開示されるプロデューサー細胞は、追加の外因性配列を含むようにさらに修飾される。例えば、追加の外因性配列を導入して、内因性遺伝子発現を調節するか、またはペイロード(例えば、AAV)を含むエキソソームを産生させることができる。一部の実施形態では、プロデューサー細胞は、一方が足場タンパク質またはそのバリアントもしくは断片をコードし、他方がペイロード(例えば、AAV)をコードする、2つの外因性配列を含むように修飾される。ある特定の実施形態では、プロデューサー細胞は、エキソソームに追加の機能性を付与する追加の外因性配列を含むようにさらに修飾され得る。一部の実施形態では、プロデューサー細胞は、一方が本明細書に開示される足場タンパク質またはそのバリアントもしくは断片をコードし、他方がAAVをコードする、2つの外因性配列を含むように修飾される。一部の実施形態では、プロデューサー細胞は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、もしくは10個、またはそれよりも多くの追加の外因性配列を含むようにさらに修飾される。
本明細書に記載の足場部分のうちのいずれも、プラスミド、ゲノムに挿入された外因性配列、または合成メッセンジャーRNA(mRNA)等の他の外因性核酸から発現され得る。
一部の実施形態では、EV及びAAVは、単一の細胞または細胞種の単一の集団によって産生される。一部の実施形態では、EVは、第1の細胞(または第1の細胞集団)によって産生され、AAVは、第2の細胞(または第2の細胞集団)によって産生される。一部の実施形態では、第1の細胞及び第2の細胞は、同じ種類の細胞である。一部の実施形態では、第1の細胞及び第2の細胞は、同じ種類の細胞ではない。
IV.薬学的組成物
本明細書では、対象への投与に好適な形態で、所望の程度の純度を有する本開示のEV、例えばエキソソームと、薬学的に許容される担体または賦形剤とを含む、薬学的組成物が提供される。薬学的に許容される賦形剤または担体は、部分的には、投与されようとしている特定の組成物によって、ならびに組成物を投与するために使用される特定の方法によって決定され得る。したがって、複数の細胞外小胞を含む薬学的組成物の多種多様な好適な製剤が存在する(例えば、Remington’s Pharmaceutical Sciences,Mack Publishing Co.,Easton,Pa.21st ed.(2005)を参照されたい)。薬学的組成物は一般に、滅菌され、かつ米国食品医薬品局の全ての適正製造基準(GMP)規制に完全に準拠して製剤化される。
一部の実施形態では、薬学的組成物は、1つまたは複数の治療剤と、本明細書に記載のエキソソームとを含む。ある特定の実施形態では、EV、例えばエキソソームは、薬学的に許容される担体中で1つまたは複数の追加の治療剤と共投与される。一部の実施形態では、EV、例えばエキソソームを含む薬学的組成物は、追加の治療剤の投与前に投与される。他の実施形態では、EV、例えばエキソソームを含む薬学的組成物は、追加の治療剤の投与後に投与される。さらなる実施形態では、EV、例えばエキソソームを含む薬学的組成物は、追加の治療剤と同時に投与される。
許容される担体、賦形剤、または安定剤は、レシピエント(例えば、動物またはヒト)に対し、用いられる投薬量及び濃度で無毒であり、これには、リン酸塩、クエン酸塩、及び他の有機酸等の緩衝液;アスコルビン酸及びメチオニンを含めた酸化防止剤;防腐剤(オクタデシルジメチルベンジルアンモニウムクロリド;塩化ヘキサメトニウム;塩化ベンザルコニウム、塩化ベンゼトニウム;フェノール、ブチル、もしくはベンジルアルコール;メチルパラベンもしくはプロピルパラベン等のアルキルパラベン;カテコール;レゾルシノール;シクロヘキサノール;3-ペンタノール;及びm-クレゾール等);低分子量(約10残基未満)ポリペプチド;血清アルブミン、ゼラチン、もしくは免疫グロブリン等のタンパク質;ポリビニルピロリドン等の親水性重合体;グリシン、グルタミン、アスパラギン、ヒスチジン、アルギニン、もしくはリジン等のアミノ酸;グルコース、マンノース、もしくはデキストリンを含めた単糖類、二糖類、及び他の炭水化物;EDTA等のキレート剤;スクロース、マンニトール、トレハロース、もしくはソルビトール等の糖;ナトリウム等の塩形成対イオン;金属錯体(例えば、Zn-タンパク質錯体);及び/またはTWEEN(登録商標)、PLURONICS(登録商標)、もしくはポリエチレングリコール(PEG)等の非イオン性界面活性剤が含まれる。
担体または希釈剤の例としては、水、食塩水、リンゲル液、デキストロース溶液、及び5%ヒト血清アルブミンが挙げられるが、これらに限定されない。薬学的活性物質のためのかかる媒体及び化合物の使用は、当該技術分野で周知である。いずれかの従来の媒体または化合物が本明細書に記載の細胞外小胞と不適合性でない限り、組成物中でのそれらの使用が企図される。補助的な治療剤もまた、組成物に組み込まれ得る。典型的には、薬学的組成物は、その意図される投与経路と適合性であるように製剤化される。EV、例えばエキソソームは、非経口、局所、静脈内、経口、皮下、動脈内、皮内、経皮、直腸、頭蓋内、腹腔内、鼻腔内、腫瘍内、筋肉内経路によって、または吸入剤として投与することができる。ある特定の実施形態では、エキソソームを含む薬学的組成物は、例えば、注射によって、静脈内投与される。EV、例えばエキソソームは、任意選択で、EV、例えばエキソソームが意図される疾患、障害、または病態を処置する上で少なくとも部分的に有効である他の治療剤と組み合わせて投与することができる。
溶液または懸濁液は、以下の成分、すなわち、水、食塩液、不揮発性油、ポリエチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコール、または他の合成溶媒等の滅菌希釈剤、ベンジルアルコールまたはメチルパラベン等の抗菌化合物、アスコルビン酸または亜硫酸水素ナトリウム等の酸化防止剤、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)等のキレート化合物、酢酸塩、クエン酸塩、またはリン酸塩等の緩衝液、及び塩化ナトリウムまたはデキストロース等の浸透圧の調整のための化合物を含むことができる。pHは、塩酸または水酸化ナトリウム等の酸または塩基で調整され得る。調製物は、ガラスまたはプラスチック製のアンプル、使い捨てシリンジ、または複数回用量バイアルに封入され得る。
注射用の使用に好適な薬学的組成物は、滅菌水溶液(水溶性の場合)または分散液及び滅菌粉末を含む。静脈内投与の場合、好適な担体は、生理食塩水、静菌水、Cremophor EL(商標)(BASF,Parsippany,N.J.)、またはリン酸緩衝食塩水(PBS)を含む。組成物は一般に、滅菌されており、容易なシリンジ注入性(syringeability)が存在する程度に流動的である。担体は、例えば、水、エタノール、ポリオール(例えば、グリセロール、プロピレングリコール、及び液体ポリエチレングリコール等)、及びそれらの好適な混合物を含有する、溶媒または分散媒体であり得る。適正な流動性は、例えば、レシチン等のコーティングの使用によって、分散液の場合には必要とされる粒径の維持によって、及び界面活性剤の使用によって、維持され得る。微生物の作用の阻止は、種々の抗菌化合物及び抗真菌化合物、例えば、パラベン、クロロブタノール、フェノール、アスコルビン酸、チメロサール等によって達成され得る。所望であれば、等張化合物、例えば、糖、マンニトール、ソルビトール等のポリアルコール、及び塩化ナトリウムが、組成物に添加され得る。注射用組成物の長期吸収は、吸収を遅延させる化合物、例えば、モノステアリン酸アルミニウム及びゼラチンを組成物中に含めることによってもたらされ得る。
滅菌注射液は、EV、例えばエキソソームを、有効量で、所望に応じて本明細書に列挙される成分のうちの1つまたは組み合わせを含む適切な溶媒に組み込むことによって、調製され得る。一般に、分散液は、EV、例えばエキソソームを、基本的な分散媒及び任意の所望の他の成分を含有する滅菌ビヒクル中に組み込むことによって調製される。滅菌注射液の調製のための滅菌粉末の場合、調製方法は真空乾燥及び凍結乾燥であり、これにより、活性成分と、事前に滅菌濾過されたその溶液からの任意の追加的な所望の成分との粉末がもたらされる。EV、例えばエキソソームは、EV、例えばエキソソームの持続放出またはパルス放出を可能にするような様態で製剤化され得る、デポー注射または埋め込み調製物の形態で投与することができる。
エキソソームを含む組成物の全身投与は、経粘膜手段によることもできる。経粘膜投与の場合、浸透すべき障壁に適切な浸透剤が製剤中で使用される。かかる浸透剤は、当該技術分野で一般に既知であり、例えば、経粘膜投与の場合、洗剤、胆汁酸塩、及びフシジン酸誘導体を含む。経粘膜投与は、例えば、点鼻薬の使用により遂行され得る。
ある特定の実施形態では、エキソソームを含む薬学的組成物は、当該薬学的組成物が有益であろう対象に静脈内投与される。ある特定の他の実施形態では、組成物は、例えば、リンパ内注射によってもしくはリンパ節内(intranodal)注射によってリンパ系に(例えば、Senti et al.,PNAS 105(46):17908(2008)を参照されたい)、または筋肉内注射によって、皮下投与によって、腫瘍内注射によって、胸腺もしくは肝臓への直接注射によって投与される。
ある特定の実施形態では、エキソソームを含む薬学的組成物は、液体懸濁液として投与される。ある特定の実施形態では、薬学的組成物は、投与後にデポーを形成することができる製剤として投与される。ある特定の好ましい実施形態では、デポーは、EV、例えばエキソソームを循環中に緩徐に放出するか、またはデポー形態のまま留まる。
典型的には、薬学的に許容される組成物は、混入物を含まないように高度に精製され、生体適合性かつ無毒であり、対象への投与に適している。水が担体の構成成分である場合、水は高度に精製され、混入物、例えば、内毒素を含まないように処理される。
薬学的に許容される担体は、ラクトース、デキストロース、スクロース、ソルビトール、マンニトール、デンプン、アラビアゴム、リン酸カルシウム、アルギネート、ゼラチン、ケイ酸カルシウム、微結晶セルロース、ポリビニルピロリドン、セルロース、水、シロップ、メチルセルロース、ヒドロキシ安息香酸メチル、ヒドロキシ安息香酸プロピル、タルク、ステアリン酸マグネシウム、及び/または鉱油であり得るが、これらに限定されない。薬学的組成物は、滑沢剤、湿潤剤、甘味剤、風味増強剤、乳化剤、懸濁剤、及び/または防腐剤をさらに含み得る。
本明細書に記載の薬学的組成物は、本明細書に記載のEV、例えばエキソソームと、任意選択で薬学的に活性な薬剤または治療剤とを含む。治療剤は、生物学的薬剤、低分子薬剤、または核酸薬剤であり得る。
本明細書に記載のEV、例えばエキソソームを含む薬学的組成物を含む剤形が提供される。一部の実施形態では、剤形は、静脈内注射用の液体懸濁液として製剤化される。一部の実施形態では、剤形は、腫瘍内注射用の液体懸濁液として製剤化される。
ある特定の実施形態では、エキソソームの調製物は、複製能のある残留核酸に損傷を与えるために、例えば、X線、ガンマ線、ベータ粒子、アルファ粒子、中性子、陽子、元素核、紫外線に曝される。
ある特定の実施形態では、エキソソームの調製物は、約1、約5、約10、約15、約20、約25、約30、約35、約40、約50、約60、約70、約80、約90、約100kGy超、または100kGy超の照射線量を使用してガンマ照射に曝される。
ある特定の実施形態では、エキソソームの調製物は、約0.1、約0.5、約1、約5、約10、約15、約20、約25、約30、約35、約40、約50、約60、約70、約80、約90、約100、約200、約300、約400、約500、約600、約700、約800、約900、約1000、約2000、約3000、約4000、約5000、約6000、約7000、約8000、約9000、約10000mSv超、または約10000mSvを超える照射線量を使用してX線照射に曝される。
V.キット
本明細書ではまた、本明細書に記載の1つまたは複数のエキソソームを含むキットも提供される。一部の実施形態では、本明細書では、本明細書に提供される1つまたは複数のエキソソーム等の本明細書に記載の薬学的組成物の成分のうちの1つまたは複数が充填された1つまたは複数の容器、任意選択的な使用説明書を含む、医薬品パックまたはキットが提供される。一部の実施形態では、キットは、本明細書に記載の薬学的組成物、及び本明細書に記載されるもの等の任意の予防剤または治療剤を収容する。
VI.エキソソームを生産する方法
一部の態様では、本開示はまた、本明細書に記載のエキソソームを生産する方法も対象とする。一部の実施形態では、該方法は、プロデューサー細胞からEV、例えばエキソソームを得ることと、任意選択で、得られたEV、例えばエキソソームを単離することとを含む。一部の実施形態では、該方法は、本明細書に開示されるエキソソームの2つ以上の構成成分(例えば、足場タンパク質及びAAV)を導入することによってプロデューサー細胞を修飾することと、修飾されたプロデューサー細胞からEV、例えばエキソソームを得ることと、任意選択で、得られたEV、例えばエキソソームを単離することとを含む。さらなる実施形態では、該方法は、プロデューサー細胞からエキソソームを得ることと、得られたエキソソームを単離することと、単離されたエキソソームを(例えば、AAVを挿入することによって)修飾することとを含む。ある特定の実施形態では、該方法は、単離されたエキソソームを薬学的組成物に製剤化することをさらに含む。
VI.A.プロデューサー細胞を修飾する方法
上述したように、一部の実施形態では、エキソソームを生産する方法は、プロデューサー細胞を1つまたは複数の部分(例えば、足場タンパク質及び/またはAAV)で修飾することを含む。ある特定の実施形態では、1つまたは複数の部分は、AAVを含む。一部の実施形態では、1つまたは複数の部分は、本明細書に開示される足場タンパク質をさらに含む。
一部の実施形態では、プロデューサー細胞は、哺乳類細胞株、植物細胞株、昆虫細胞株、真菌細胞株、または原核細胞株であり得る。ある特定の実施形態では、プロデューサー細胞は、哺乳類細胞株である。哺乳類細胞株の非限定的な例としては、ヒト胎児腎(HEK)細胞株、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞株、HT-1080細胞株、HeLa細胞株、PERC-6細胞株、CEVEC細胞株、線維芽細胞株、羊膜細胞株、上皮細胞株、間葉系幹細胞(MSC)細胞株、及びそれらの組み合わせが挙げられる。ある特定の実施形態では、哺乳類細胞株は、HEK-293細胞、BJヒト包皮線維芽細胞、fHDF線維芽細胞、AGE.HN(登録商標)神経前駆体細胞、CAP(登録商標)羊膜細胞、脂肪間葉系幹細胞、RPTEC/TERT1細胞、またはそれらの組み合わせを含む。一部の実施形態では、プロデューサー細胞は、初代細胞である。ある特定の実施形態では、初代細胞は、初代哺乳類細胞、初代植物細胞、初代昆虫細胞、初代真菌細胞、または初代原核細胞であり得る。
一部の実施形態では、プロデューサー細胞は、抗原提示細胞、T細胞、B細胞、ナチュラルキラー細胞(NK細胞)、マクロファージ、ヘルパーT細胞、または制御性T細胞(Treg細胞)等の免疫細胞ではない。他の実施形態では、プロデューサー細胞は、抗原提示細胞(例えば、樹状細胞、マクロファージ、B細胞、肥満細胞、好中球、Kupffer-Browicz細胞、またはいずれのかかる細胞に由来する細胞)ではない。
一部の実施形態では、1つまたは複数の部分は、導入遺伝子またはmRNAであり得、トランスフェクション、ウイルス形質導入、エレクトロポレーション、押出し、超音波処理、細胞融合、または当業者に既知の他の方法によってプロデューサー細胞に導入され得る。
一部の実施形態では、1つまたは複数の部分は、トランスフェクションによってプロデューサー細胞に導入される。一部の実施形態では、1つまたは複数の部分は、カチオン性脂質及び重合体等の合成高分子を使用して好適なプロデューサー細胞に導入され得る(Papapetrou et al.,Gene Therapy 12:S118-S130(2005))。一部の実施形態では、カチオン性脂質は、電荷相互作用を通して1つまたは複数の部分と複合体を形成する。これらの実施形態のうちの一部では、正に荷電した複合体は、負に荷電した細胞表面に結合し、エンドサイトーシスによって細胞により取り込まれる。一部の他の実施形態では、カチオン重合体を使用して、プロデューサー細胞をトランスフェクトすることができる。これらの実施形態のうちの一部では、カチオン重合体は、ポリエチレンイミン(PEI)である。ある特定の実施形態では、リン酸カルシウム、シクロデキストリン、またはポリブレン等の化学物質を使用して、1つまたは複数の部分をプロデューサー細胞に導入することができる。1つまたは複数の部分はまた、粒子媒介性トランスフェクション、「遺伝子銃」、微粒子銃、または粒子衝撃技術(Papapetrou et al.,Gene Therapy 12:S118-S130(2005))等の物理的方法を使用してプロデューサー細胞に導入され得る。例えば、ベータ-ガラクトシダーゼ、クロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ、ルシフェラーゼ、または緑色蛍光タンパク質等のレポーター遺伝子を使用して、プロデューサー細胞のトランスフェクション効率を評価することができる。
ある特定の実施形態では、1つまたは複数の部分は、ウイルス形質導入によってプロデューサー細胞に導入される。モロニーマウス白血病ウイルス(MMLV)、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス(AAV)、単純ヘルペスウイルス(HSV)、レンチウイルス、及びスプマウイルスを含めたいくつかのウイルスが、遺伝子導入ビヒクルとして使用され得る。ウイルス媒介性遺伝子導入ビヒクルは、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス、及びヘルペスウイルス等のDNAウイルスに基づくベクター、ならびにレトロウイルスに基づくベクターを含む。
ある特定の実施形態では、1つまたは複数の部分は、エレクトロポレーションによってプロデューサー細胞に導入される。エレクトロポレーションは、細胞膜に一時的な孔を作成して、細胞中への種々の分子の導入を可能にする。一部の実施形態では、ポリペプチド及び非ポリペプチド治療剤と同様にDNA及びRNAも、エレクトロポレーションによってプロデューサー細胞に導入され得る。
ある特定の実施形態では、1つまたは複数の部分は、微量注射によってプロデューサー細胞に導入される。一部の実施形態では、ガラス製マイクロピペットを使用して、微視的レベルで1つまたは複数の部分をプロデューサー細胞に注射することができる。
ある特定の実施形態では、1つまたは複数の部分は、押出しによってプロデューサー細胞に導入される。
ある特定の実施形態では、1つまたは複数の部分は、超音波処理によってプロデューサー細胞に導入される。一部の実施形態では、プロデューサー細胞は、高強度の音波に曝露されることにより細胞膜の一時的な破壊を引き起こして、1つまたは複数の部分の負荷を可能にする。
ある特定の実施形態では、1つまたは複数の部分は、細胞融合によってプロデューサー細胞に導入される。一部の実施形態では、1つまたは複数の部分は、電気的細胞融合によって導入される。他の実施形態では、ポリエチレングリコール(PEG)が、プロデューサー細胞を融合するために使用される。さらなる実施形態では、センダイウイルスが、プロデューサー細胞を融合するために使用される。
一部の実施形態では、1つまたは複数の部分は、低張性溶解によってプロデューサー細胞に導入される。かかる実施形態では、プロデューサー細胞は、低イオン強度緩衝液に曝露されることによりそれらの破裂を引き起こして、1つまたは複数の部分の負荷を可能にすることができる。他の実施形態では、低張液に対する制御された透析を使用して、プロデューサー細胞を膨潤させ、プロデューサー細胞膜に孔を作成することができる。プロデューサー細胞は、その後、膜の再封止を可能にする条件に曝露される。
一部の実施形態では、1つまたは複数の部分は、洗剤処理によってプロデューサー細胞に導入される。ある特定の実施形態では、プロデューサー細胞は、1つまたは複数の部分の負荷を可能にする孔を作成することによってプロデューサー細胞膜を一時的に損なう穏やかな洗剤で処理される。プロデューサー細胞が負荷された後、洗剤は洗い流され、それによって膜が再封止される。
一部の実施形態では、1つまたは複数の部分は、受容体媒介性エンドサイトーシスによってプロデューサー細胞に導入される。ある特定の実施形態では、プロデューサー細胞は、1つまたは複数の部分が結合すると受容体及び会合した部分の内部移行を誘導する、表面受容体を有する。
一部の実施形態では、1つまたは複数の部分は、濾過によってプロデューサー細胞に導入される。ある特定の実施形態では、プロデューサー細胞及び1つまたは複数の部分は、プロデューサー細胞よりも小さい孔径のフィルターに強制的に通すことにより、プロデューサー細胞膜の一時的な破壊を引き起こし、1つまたは複数の部分がプロデューサー細胞に入ることを可能にすることができる。
一部の実施形態では、プロデューサー細胞は、数回の凍結融解サイクルに供されることにより細胞膜の破壊をもたらして、1つまたは複数の部分の負荷を可能にする。
VI.B.エキソソームを修飾する方法
一部の実施形態では、エキソソームを生産する方法は、1つまたは複数の部分をEVに直接的に導入することによって、単離されたエキソソームを修飾することを含む。ある特定の実施形態では、1つまたは複数の部分は、AAVを含む。一部の実施形態では、1つまたは複数の部分は、本明細書に開示される足場タンパク質を含む。
ある特定の実施形態では、1つまたは複数の部分は、トランスフェクションによってエキソソームに導入される。一部の実施形態では、1つまたは複数の部分は、カチオン性脂質及び重合体等の合成高分子を使用してEVに導入され得る(Papapetrou et al.,Gene Therapy 12:S118-S130(2005))。ある特定の実施形態では、リン酸カルシウム、シクロデキストリン、またはポリブレン等の化学物質を使用して、1つまたは複数の部分をEVに導入することができる。
ある特定の実施形態では、1つまたは複数の部分は、エレクトロポレーションによってEVに導入される。一部の実施形態では、エキソソームは、EV膜に一時的な穴を引き起こす電界に曝露されることにより、1つまたは複数の部分の負荷を可能にする。
ある特定の実施形態では、1つまたは複数の部分は、微量注射によってEVに導入される。一部の実施形態では、ガラス製マイクロピペットを使用して、微視的レベルで1つまたは複数の部分をEVに直接的に注射することができる。
ある特定の実施形態では、1つまたは複数の部分は、押出しによってEVに導入される。
ある特定の実施形態では、1つまたは複数の部分は、超音波処理によってEVに導入される。一部の実施形態では、EVは、高強度の音波に曝露されることによりEV膜の一時的な破壊を引き起こして、1つまたは複数の部分の負荷を可能にする。
一部の実施形態では、1つまたは複数の部分は、EVの表面にコンジュゲートされ得る。コンジュゲーションは、当該技術分野で既知の方法によって、化学的または酵素的に達成され得る。
一部の実施形態では、EVは、化学的にコンジュゲートされている1つまたは複数の部分を含む。化学的コンジュゲーションは、リンカーの使用の有無にかかわらず、1つまたは複数の部分を別の分子に共有結合させることによって遂行され得る。かかるコンジュゲートの形成は当業者の技能の範囲内にあり、コンジュゲーションを遂行するための種々の技法が知られており、このうち特定の技法の選定は、コンジュゲートされる材料によって導かれる。ある特定の実施形態では、ポリペプチドが、EVにコンジュゲートされる。一部の実施形態では、脂質、炭水化物、核酸、及び低分子等の非ポリペプチドが、EVにコンジュゲートされている。
一部の実施形態では、1つまたは複数の部分は、低張性溶解によってEVに導入される。かかる実施形態では、EVは、低イオン強度緩衝液に曝露されることによりそれらの破裂を引き起こして、1つまたは複数の部分の負荷を可能にすることができる。他の実施形態では、低張液に対する制御された透析を使用して、EVを膨潤させ、EV膜に孔を作成することができる。EVは、その後、膜の再封止を可能にする条件に曝露される。
一部の実施形態では、1つまたは複数の部分は、洗剤処理によってEVに導入される。ある特定の実施形態では、細胞外小胞は、1つまたは複数の部分の負荷を可能にする孔を作成することによってEV膜を一時的に損なう穏やかな洗剤で処理される。EVが負荷された後、洗剤は洗い流され、それによって膜が再封止される。
一部の実施形態では、1つまたは複数の部分は、受容体媒介性エンドサイトーシスによってEVに導入される。ある特定の実施形態では、EVは、1つまたは複数の部分が結合すると受容体及び会合した部分の内部移行を誘導する、表面受容体を有する。
一部の実施形態では、1つまたは複数の部分は、機械的発火(mechanical firing)によってEVに導入される。ある特定の実施形態では、細胞外小胞は、金マイクロキャリア等の重粒子または荷電粒子に結合させた1つまたは複数の部分により衝撃を与えられ得る。これらの実施形態のうちの一部では、粒子は、粒子がEV膜を横断するように機械的または電気的に加速され得る。
一部の実施形態では、細胞外小胞は、数回の凍結融解サイクルに供されることによりEV膜の破壊をもたらして、1つまたは複数の部分の負荷を可能にする。
VI.C.EV、例えばエキソソームを単離する方法
一部の実施形態では、本明細書に開示されるEVを生産する方法は、プロデューサー細胞からEVを単離することを含む。ある特定の実施形態では、EVは、プロデューサー細胞によって細胞培養液中に放出される。EVの単離の全ての既知の様態が、本明細書における使用に好適であると見なされることが企図される。例えば、電荷(例えば、電気泳動分離)、サイズ(例えば、濾過、分子ふるい等)、密度(例えば、通常遠心分離または勾配遠心分離)、Svedberg定数(例えば、外力を伴うまたは伴わない沈降等)に基づく分離を含めて、EVの物理的性質を用いて、培地または他の供給源材料からそれらを分離することができる。代替として、または追加として、単離は、1つまたは複数の生物学的性質に基づくことができ、表面マーカーを用い得る方法を含むことができる(例えば、沈殿、固相への可逆的結合、FACS分離、特異的リガンド結合、非特異的リガンド結合、親和性精製等のために)。
単離及び濃縮は、典型的には連続遠心分離を含む、一般的かつ非選択的様態で行われ得る。代替として、単離及び濃縮は、EVまたはプロデューサー細胞特異的表面マーカーを使用する等、より特異的かつ選択的な様態で行われ得る。例えば、特異的表面マーカーが、免疫沈降、FACS選別、親和性精製、及びビーズ結合リガンドを用いた磁気分離において使用され得る。
一部の実施形態では、サイズ排除クロマトグラフィーを利用して、EVを単離することができる。サイズ排除クロマトグラフィー技法は、当該技術分野で既知である。例となる、非限定的な技法が本明細書に提供される。一部の実施形態では、ボイド容積の画分が単離され、これは目的とするEVを含む。さらに、一部の実施形態では、EVは、当該技術分野で一般に既知であるように、クロマトグラフーでの分離後に(1つまたは複数のクロマトグラフィー画分の)遠心分離技法によってさらに単離され得る。一部の実施形態では、例えば、密度勾配遠心分離を利用して、細胞外小胞をさらに単離することができる。ある特定の実施形態では、プロデューサー細胞由来のEVを、他の起源のEVからさらに分離することが望ましい場合がある。例えば、プロデューサー細胞由来のEVは、プロデューサー細胞に特異的な抗原抗体を使用した免疫吸着剤捕捉により、非プロデューサー細胞由来のEVから分離され得る。
一部の実施形態では、EVの単離は、分画遠心、サイズに基づく膜濾過、免疫沈降、FACS選別、及び磁気分離を含むがこれらに限定されない方法の組み合わせを伴い得る。
VII.処置方法
本開示はまた、本明細書に開示されるEVを対象に投与することを含む、疾患または障害の予防及び/または処置を必要とする対象において疾患または障害を予防及び/または処置する方法を提供する。一部の実施形態では、本方法で処置され得る疾患または障害は、がん、血友病、糖尿病、増殖因子欠損症、眼疾患、ポンペ病、ゴーシェ、リソソーム蓄積症、ムコビシドーシス、嚢胞性線維症、デュシェンヌ型及びベッカー型筋ジストロフィー、トランスチレチンアミロイドーシス、血友病A、血友病B、アデノシンデアミナーゼ欠損症、レーバー先天黒内障、X連鎖副腎白質ジストロフィー、異染性白質ジストロフィー、OTC欠損症、グリコーゲン蓄積症1A、クリグラー・ナジャー症候群、原発性高シュウ酸尿症1型、急性間欠性ポルフィリン症、フェニルケトン尿症、家族性高コレステロール血症、ムコ多糖症VI型、α1アンチトリプシン欠損症、レット症候群、ドラベ症候群、アンジェルマン症候群、DM1疾患、脆弱X疾患、ハンチントン病、フリードライヒ運動失調症、CMT病(別名、シャルコー・マリー・トゥース病、遺伝性運動感覚性ニューロパチー(HMSN)、または腓骨筋萎縮症)、CMT1X疾患、カテコラミン誘発性多形性心室性頻拍、脊髄小脳失調3型(SCA3)疾患、肢帯型筋ジストロフィー、または高コレステロール血症を含む。一部の実施形態では、処置は、予防的である。
一部の実施形態では、疾患または障害は、がんを含む。一部の実施形態では、がんは、進行性、局所進行性、または転移性である。一部の実施形態では、がんは、再発性である。一部の実施形態では、がんは、以前の治療、例えば、以前の標準治療に不応性である。
一部の実施形態では、疾患または障害は、凝固因子欠損症に関連する。一部の実施形態では、疾患または障害は、出血性疾患である。一部の実施形態では、疾患または障害は、血友病である。一部の実施形態では、疾患または障害は、血友病Aである。一部の実施形態では、疾患または障害は、血友病Bである。一部の実施形態では、疾患または障害は、フォン・ヴィレブランド病である。
一部の態様では、疾患または障害は、神経変性疾患である。一部の態様では、神経変性疾患は、アルツハイマー病、パーキンソン病、プリオン病、運動ニューロン疾患、ハンチントン病、脊髄小脳失調、脊髄性筋萎縮症、及びそれらの任意の組み合わせから選択される。
ある特定の態様では、疾患または障害は、筋ジストロフィーを含む。一部の態様では、筋ジストロフィーは、デュシェンヌ型筋ジストロフィー(DMD)、筋強直性ジストロフィー、顔面肩甲上腕型筋ジストロフィー(FSHD)、先天性筋ジストロフィー、肢帯型筋ジストロフィー(LGMD2B、LGMD2D、LGNMD2L、LGMD2C、LGMD2E及びLGMD2Aを含むがこれらに限定されない)、及びそれらの任意の組み合わせから選択される。一部の態様では、AAVは、~を含む(compri)。
一部の態様では、疾患または障害は、AADC欠損症(CNS)、ADA-SCID、アルファ-1アンチトリプシン欠損症、β-サラセミア(重度の鎌状赤血球)、がん(頭頸部扁平上皮細胞)、ニーマン・ピック病C型、大脳型ALD、全脈絡膜萎縮症、うっ血性心不全、嚢胞性線維症、デュシェンヌ型筋ジストロフィー(DMD)、ファブリー病、緑内障、神経膠腫(がん)、血友病A、血友病B、HoFH(高コレステロール血症)、ハンチントン病、リポタンパク質リパーゼ欠損症、レーベル遺伝性視神経症(LHON)、異染性白質ジストロフィー、MPS I(ハーラー症候群)、MPS II(ハンター症候群)、MPS III(サンフィリポ症候群)、パーキンソン病、ポンペ病、劣性栄養障害性表皮水泡症、RPE65欠損症(視力喪失)、脊髄性筋萎縮症(SMA I)、ウェット型AMD(網膜疾患)、ウィスコット・アルドリッチ症候群(WAS)、ムコ多糖症IIIA型(MPS IIIA)、X連鎖性筋細管ミオパチー、X連鎖性網膜色素変性症、及びそれらの任意の組み合わせから選択される。
一部の態様では、疾患または障害は、腎症、尿崩症、I型糖尿病、II型糖尿病、腎疾患糸球体腎炎、細菌性もしくはウイルス性糸球体腎炎(glomerulonephritides)、IgA腎症、ヘノッホ・シェーンライン紫斑病、膜性増殖性糸球体腎炎、膜性腎症、シェーグレン症候群、微小変化型ネフローゼ症候群、巣状糸球体硬化症及び関連障害、急性腎不全、急性尿細管間質性腎炎、腎盂腎炎、尿生殖路炎症性疾患、子癇前症(Pre-clampsia)、腎移植拒絶反応、癩病、逆流性腎症、腎結石症、遺伝性腎疾患、髄質嚢胞性、髄質海綿、多発性嚢胞腎疾患、常染色体優性多発性嚢胞腎疾患、常染色体劣性多発性嚢胞腎疾患、結節性硬化症、フォンヒッペル・リンドウ病、家族性糸球体基底膜菲薄化疾患、III型コラーゲン糸球体症、フィブロネクチン糸球体症、アルポート症候群、ファブリー病、爪膝蓋骨症候群、先天性泌尿器系異常、単クローン性高ガンマグロブリン血症、多発性骨髄腫、アミロイドーシス及び関連障害、熱性疾患、家族性地中海熱、HIV感染症-AIDS、炎症性疾患、全身性血管炎、結節性多発性動脈炎、ウェゲナー肉芽腫症、多発性動脈炎、壊死性半月体形成性糸球体腎炎、多発性筋炎・皮膚筋炎、膵炎、関節リウマチ、全身性エリテマトーデス、痛風、血液障害、鎌状赤血球症、血栓性血小板減少性紫斑病、ファンコニ症候群、移植、急性腎障害、過敏性腸症候群、溶血性尿毒症症候群、急性皮質壊死、腎血栓塞栓症、外傷及び外科手術、広範囲の損傷、熱傷、腹部及び血管外科手術、麻酔誘導、薬物使用または薬物乱用の副作用、循環器疾患、心筋梗塞、心不全、末梢血管疾患、高血圧症、冠動脈心疾患、非アテローム動脈硬化性心血管疾患、アテローム動脈硬化性心血管疾患、皮膚疾患、乾癬、全身性硬化症、呼吸器疾患、COPD、閉塞性睡眠時無呼吸、高地での低酸素症(hypoia)もしくは内分泌(erdocrine)疾患、先端巨大症、真性糖尿病、及び尿崩症、またはそれらの任意の組み合わせから選択される。
一部の態様では、疾患または病態は、がん、例えば、肺癌、卵巣癌、子宮頸癌、子宮内膜癌、乳癌、脳癌、結腸癌、前立腺癌、消化管癌、頭頸部癌、非小細胞肺癌、神経系のがん、腎臓癌、網膜癌、皮膚癌、肝臓癌、膵臓癌、泌尿生殖器癌及び膀胱癌、黒色腫、白血病、脳癌(例えば、神経膠腫、星細胞腫、上衣腫、乏突起神経膠腫、ならびに混合性神経膠腫と呼ばれる2つ以上の細胞種の混合を伴う腫瘍、聴神経腫(神経鞘腫、シュワン細胞腫、神経線維腫症)、腺腫、星細胞腫(Astracytoma)、低悪性度星細胞腫、巨細胞性星細胞腫、中悪性度及び高悪性度星細胞腫、再発性腫瘍、脳幹神経膠腫、脊索腫、脈絡叢乳頭腫、CNSリンパ腫(原発性悪性リンパ腫)、嚢胞、類皮嚢胞、類表皮嚢胞、頭蓋咽頭腫、上衣腫、退形成性上衣腫、神経節細胞腫(Gangliocytoma)(神経節細胞腫(Ganglioneuroma))、神経節膠腫、多形性膠芽腫(GBM)、悪性星細胞腫(Astracytoma)、神経膠腫、血管芽細胞腫、手術不可能な脳腫瘍、リンパ腫、髄芽細胞腫(MDL)、髄膜腫、転移性脳腫瘍、混合性神経膠腫、神経線維腫症、乏突起神経膠腫、視神経膠腫、松果体領域の腫瘍、下垂体腺腫、PNET(原始神経外胚葉腫瘍)、脊髄腫瘍、上衣下腫、及び結節性硬化症(ボンネビル病)、ならびにそれらの任意の組み合わせから選択されるがんを含む。
一部の実施形態では、疾患または障害は、増殖因子欠損症に関連する。一部の実施形態では、増殖因子は、アドレノメデュリン(AM)、アンジオポエチン(Ang)、自己分泌型運動因子、骨形成タンパク質(BMP)(例えば、BMP2、BMP4、BMP5、BMP7)、毛様体神経栄養因子ファミリーメンバー(例えば、毛様体神経栄養因子(CNTF)、白血病阻害性因子(LIF)、インターロイキン-6(IL-6))、コロニー刺激因子(例えば、マクロファージコロニー刺激因子(m-CSF)、顆粒球コロニー刺激因子(G-CSF)、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM-CSF))、上皮増殖因子(EGF)、エフリン(例えば、エフリンA1、エフリンA2、エフリンA3、エフリンA4、エフリンA5、エフリンB1、エフリンB2、エフリンB3)、エリスロポエチン(EPO)、線維芽細胞増殖因子(FGF)(例えば、FGF1、FGF2、FGF3、FGF4、FGF5、FGF6、FGF7、FGF8、FGF9、FGF10、FGF11、FGF12、FGF13、FGF14、FGF15、FGF16、FGF17、FGF18、FGF19、FGF20、FGF21、FGF22、FGF23)、ウシ胎子ソマトトロピン(FBS)、GDNFファミリーメンバー(例えば、グリア細胞株由来神経栄養因子(GDNF)、ニュールツリン、パーセフィン、アルテミン)、増殖分化因子-9(GDF9)、肝細胞増殖因子(HGF)、肝癌細胞由来増殖因子(HDGF)、インスリン、インスリン様成長因子(例えば、インスリン様成長因子-1(IGF-1)またはIGF-2、インターロイキン(IL)(例えば、IL-1、IL-2、IL-3、IL-4、IL-5、IL-6、IL-7)、ケラチノサイト増殖因子(KGF)、遊走刺激因子(MSF)、マクロファージ刺激タンパク質(MSPまたは肝細胞増殖因子様タンパク質(HGFLP))、ミオスタチン(GDF-8)、ニューレグリン(例えば、ニューレグリン1(NRG1)、NRG2、NRG3、NRG4)、ニューロトロフィン(例えば、脳由来神経栄養因子(BDNF)、神経成長因子(NGF)、ニューロトロフィン-3(NT-3)、NT-4、胎盤増殖因子(PGF)、血小板由来増殖因子(PDGF)、レナラーゼ(RNLS)、T細胞増殖因子(TCGF)、トロンボポエチン(TPO)、トランスフォーミング増殖因子(例えば、トランスフォーミング増殖因子アルファ(TGF-α)、TGF-β、腫瘍壊死因子-アルファ(TNF-α)、及び血管内皮細胞増殖因子(VEGF)からなる群から選択される。
一部の実施形態では、疾患または障害は、糖尿病である。一部の実施形態では、疾患または障害は、眼疾患または眼障害である。一部の実施形態では、疾患または障害は、全脈絡膜萎縮症(CHM)である。
一部の実施形態では、EVは、対象の循環系に静脈内投与される。一部の実施形態では、EVは、好適な液体に注入され、対象の静脈中に投与される。
一部の実施形態では、EVは、対象の循環系に動脈内投与される。一部の実施形態では、EVは、好適な液体に注入され、対象の動脈中に投与される。
一部の実施形態では、EVは、髄腔内投与によって対象に投与される。一部の実施形態では、EVは、それが脳脊髄液(CSF)に到達するように、脊柱管またはくも膜下腔への注射を介して投与される。
一部の実施形態では、EVは、対象の1つまたは複数の腫瘍中に腫瘍内投与される。
一部の実施形態では、EVは、鼻腔内投与によって対象に投与される。一部の実施形態では、EVは、局所投与または全身投与のいずれかの形態で、鼻を通して吹送され得る。ある特定の実施形態では、EVは、点鼻薬として投与される。
一部の実施形態では、EVは、腹腔内投与によって対象に投与される。一部の実施形態では、EVは、好適な液体に注入され、対象の腹膜中に注射される。一部の実施形態では、腹腔内投与は、リンパ管へのEVの分布をもたらす。一部の実施形態では、腹腔内投与は、胸腺、脾臓、及び/または骨髄へのEVの分布をもたらす。一部の実施形態では、腹腔内投与は、1つまたは複数のリンパ節へのEVの分布をもたらす。一部の実施形態では、腹腔内投与は、頸部リンパ節、鼠径部リンパ節、縦隔リンパ節、または胸骨リンパ節のうちの1つまたは複数へのEVの分布をもたらす。一部の実施形態では、腹腔内投与は、膵臓へのEVの分布をもたらす。
一部の実施形態では、EV、例えばエキソソームは、眼周囲投与によって対象に投与される。一部の実施形態では、sは、眼周囲組織中に注射される。眼周囲の薬物投与には、結膜下、前テノン嚢下、後テノン嚢下、及び眼球後投与の経路が含まれる。
一部の実施形態では、EV、例えばエキソソームは、眼内投与される。したがって、本開示は、ペイロード(例えば、AVV)を含む本開示の細胞外小胞(EV)、例えばエキソソームを含む、有効量の組成物を対象に投与することを含み、該組成物の投与が眼内である、眼疾患または眼障害の処置を必要とする対象において眼疾患または眼障害を処置する方法を提供する。
一部の実施形態では、眼内投与は、硝子体内投与、前房内投与、結膜下投与、網膜下投与、強膜下投与、脈絡膜内投与、及びそれらの任意の組み合わせからなる群から選択される。一部の実施形態では、眼内投与は、本開示のEV、例えばエキソソームの注射を含む。一部の実施形態では、眼内投与は、硝子体内注射である。
一部の実施形態では、眼内投与は、本開示のEV、例えばエキソソームを含む送達デバイスの埋め込みを含む。一部の実施形態では、送達デバイスは、眼内送達デバイスである。一部の実施形態では、眼内送達デバイスは、生分解性である。一部の実施形態では、眼内送達デバイスは、硝子体内インプラントまたは強膜プラグである。一部の実施形態では、送達デバイスは、徐放性送達デバイスである。
一部の実施形態では、本開示のEV、例えばエキソソームを含む組成物は、眼内投与前に静注用免疫グロブリン(IVIg)で前処理される。
一部の実施形態では、眼疾患または眼障害は、黄斑変性症、白内障、糖尿病性網膜症、緑内障、弱視、斜視、網膜症、またはそれらの任意の組み合わせからなる群から選択される。一部の実施形態では、眼疾患または眼障害は、例えば、加齢性黄斑変性症(AMD)、脈絡膜血管新生(CNV)、網膜剥離、糖尿病性網膜症、網膜色素上皮萎縮症、網膜色素上皮肥大、網膜静脈閉塞(RVO)疾患、感染症、眼内腫瘍、眼球外傷、ドライアイ、結膜炎、血管新生緑内障、未熟児網膜症(ROP)、脈絡膜網膜静脈閉塞症、黄斑浮腫、前方血管新生(anterior neovascularization)、角膜血管新生、網膜下浮腫、嚢胞様黄斑浮腫、黄斑円孔、血管条、網膜色素変性症、シュツットガルト病、炎症性眼疾患、難治性眼奇形、円錐角膜、レーザー誘発性AMD、視神経症、または老人性白内障である。
一部の実施形態では、眼疾患または眼障害は、眼癌である。一部の実施形態では、眼癌は、続発性眼癌(例えば、乳癌または肺癌転移に起因する)である。一部の実施形態では、眼癌は、網膜芽細胞腫、眼内黒色腫(例えば、虹彩、脈絡膜、もしくは毛様体のブドウ膜黒色腫、または結膜黒色腫)、非ホジキン原発性眼内リンパ腫、髄様上皮腫、脈絡膜血管腫、脈絡膜転移、脈絡膜母斑、脈絡膜骨腫、結膜カポジ肉腫、眼球上デルモイド、瞼裂斑、翼状片、扁平上皮癌、または結膜上皮内新生物である。
一部の実施形態では、AMDは、第2区分(早期)、第3区分(中期)、及び第4区分(進行期)AMDを含むがこれらに限定されない、任意の病期の網膜疾患である。
一実施形態では、AMDは一般に、ドライ型及びウェット型の2つの種類に類別される。「ドライ型」という用語は、網膜の変質に伴って、黄斑の下に小さな黄色い沈着物(ドルーゼン)の形成が起こる、1つの種類のAMDを指す。一部の実施形態では、ドライ型AMDには、多くの場合、網膜色素上皮の萎縮に起因する脈絡膜毛細血管萎縮、線維化、ブルッフ膜の肥厚、及び黄斑萎縮が伴う。
「ウェット型」という用語は、黄斑の周りの網膜の下で発生する異常血管を伴うAMDを指す。異常血管は、破壊及び出血時に、黄斑に損傷を与えるとともに、黄斑をその土台から移動させる可能性がある。ウェット型AMDの症状には、ブルッフ膜の破壊、硝子膜、脈絡膜血管新生(CNV)、網膜下脈絡膜への血管侵入と、これに続く漿液性または出血性の円形部が含まれる。これには、黄斑網膜色素上皮下または上皮下の血管侵入が含まれるが、これらに限定されず、これは板状剥離を引き起こし、最終的に円盤状瘢痕となる。臨床所見によれば、萎縮型もまたウェット型に変化する可能性がある。
一部の実施形態では、ウェット型AMDはまた、脈絡膜血管新生(「CNV」)とも称される。CNV(またはウェット型)は、「古典的(classic)」CNV及び「潜在性(occult)」CNVにさらに分類され得る。古典的CNVは一般に、血管造影の移行相にまたがる鮮明で高蛍光性の境界明瞭な領域を特徴とし、早期相及び後期相のフレームにおいて漏出が見られる。潜在性CNVは、線維血管性の色素上皮剥離を含む。CNVからもたらされる血管新生は、血液及び体液を漏出する傾向を有し、これにより出血斑及び変形の症状を引き起こす。この新たな血管に伴って、線維組織の増殖が起こる。この新生血管及び線維組織の複合体は、光受容体を破壊し得る。この病変は、黄斑にわたって増殖し続け、進行性で重度の不可逆的な盲目を引き起こす可能性がある。個体の片眼がCNVを発症するとき、5年以内におよそ50%の確率で他方の眼に類似のCNV病変が生じる。
一部の実施形態では、本開示のCNV病変は、潜在性CNVを含む。一実施形態では、CNV病変は、古典的CNVを含むか、それから本質的になるか、またはさらにそれからなる。別の実施形態では、CNV病変は、古典的CNV及び潜在性CNVの両方を含む。
「黄斑浮腫」という用語は、眼疾患の嚢胞様黄斑浮腫(CME)または糖尿病黄斑浮腫(DME)を指す。CMEは、眼の中心網膜または黄斑に影響を及ぼす眼疾患である。この病態が存在するとき、流体の複数の嚢胞状(嚢胞様)領域が黄斑に現れ、網膜の膨張または浮腫を引き起こす。CMEは、網膜静脈閉塞症、ブドウ膜炎、及び/または糖尿病等の様々な疾患に付随し得る。CMEは、白内障手術の後に生じることが多い。DMEは、糖尿病患者の網膜の血管が黄斑の中に漏出し始めるときに生じる。これらの漏出は、黄斑の肥厚及び膨張を引き起こして、鋭い視覚を進行性で歪める。膨張は盲目に至らない場合があるが、この影響は、中心視野の重度の喪失を引き起こし得る。
「緑内障」という用語は、視神経が特徴的なパターンで障害を受ける眼疾患を指す。これは、罹患した眼の視力に永久的な障害を与え、未処置のまま放置すると盲目に至る可能性がある。それは通常、眼内液(房水)の増加した圧力に関連する。高眼圧症という用語は、いずれの関連する視神経障害も伴うことなく一貫して上昇した眼内圧(IOP)を有する患者に対して使用される。逆に、正常眼圧または低眼圧緑内障という用語は、視神経障害及び関連する視野喪失を有するが、IOPが正常または低い患者に対して使用される。神経障害は、特異的パターンでの網膜神経節細胞の喪失を伴う。緑内障の多くの異なるサブタイプが存在するが、それらはいずれも視神経症の一種と見なされ得る。上昇した眼圧(例えば、21mmHgまたは2.8kPaを上回る)は、緑内障の最も重要かつ唯一の変更可能な危険因子である。しかしながら、高い眼圧を何年も有しながら障害を決して発症しない場合がある者もいれば、比較的低い眼圧で神経障害を発症し得る者もいる。未処置の緑内障は、視神経の永久的な障害及び結果として生じる視野の喪失に至る可能性があり、これは経時的に盲目へと進行し得る。
「糖尿病性網膜症」という用語は、糖尿病の合併症によって引き起こされる網膜症(すなわち、網膜の疾患)を含み、これは最終的に盲目に至る可能性がある。糖尿病性網膜症は、症状を何ら引き起こさないか、軽度の視力異常、またはさらには盲目を引き起こす可能性がある。糖尿病性網膜症は、網膜微小血管系の変化の結果である。高血糖誘発性の壁内周皮細胞の細胞死及び基底膜の肥厚は、血管壁の機能不全につながる。これらの障害は、血液網膜関門の形成を変化させ、また、網膜血管の透過性を高める。
一部の実施形態では、本開示は、眼内投与用に製剤化された本開示のEV、例えばエキソソームを含む、薬学的組成物を提供する。本開示はまた、眼内投与用に製剤化された本開示のEV、例えばエキソソームを含む、薬学的組成物と、任意選択で、本明細書に開示される方法による使用説明書、例えば、特定の眼疾患または眼障害を処置するための薬学的組成物を投与するための説明書とを含む、キットを提供する。
本開示の実施は、別途指示されない限り、細胞生物学、細胞培養、分子生物学、トランスジェニック生物学、微生物学、組換えDNA、及び免疫学の従来の技法を用いることになり、これらは当業者の技能の範囲内にある。かかる技法は、文献において十分に説明されている。例えば、Sambrook et al.,ed.(1989)Molecular Cloning A Laboratory Manual(2nd ed.;Cold Spring Harbor Laboratory Press)、Sambrook et al.,ed.(1992)Molecular Cloning:A Laboratory Manual,(Cold Springs Harbor Laboratory,NY)、D.N.Glover ed.,(1985)DNA Cloning,Volumes I and II、Gait,ed.(1984)Oligonucleotide Synthesis、Mullis et al.米国特許第4,683,195号、Hames and Higgins,eds.(1984)Nucleic Acid Hybridization、Hames and Higgins,eds.(1984)Transcription And Translation、Freshney(1987)Culture Of Animal Cells(Alan R.Liss,Inc.)、Immobilized Cells And Enzymes(IRL Press)(1986)、Perbal(1984)A Practical Guide To Molecular Cloning;the treatise,Methods In Enzymology(Academic Press,Inc.,N.Y.)、Miller and Calos eds.(1987)Gene Transfer Vectors For Mammalian Cells,(Cold Spring Harbor Laboratory)、Wu et al.,eds.,Methods In Enzymology,Vols.154 and 155、Mayer and Walker,eds.(1987)Immunochemical Methods In Cell And Molecular Biology(Academic Press,London)、Weir and Blackwell,eds.,(1986)Handbook Of Experimental Immunology,Volumes I-IV、Manipulating the Mouse Embryo,Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,N.Y.,(1986)、Crooke,Antisense drug Technology:Principles,Strategies and Applications,2nd Ed.CRC Press(2007)、及びAusubel et al.(1989)Current Protocols in Molecular Biology(John Wiley and Sons,Baltimore,Md.)を参照されたい。
上記に引用される参考文献の全て、ならびに本明細書に引用される全ての参考文献は、参照によりそれらの全体が本明細書に援用される。
以下の実施例は、限定するものではなく、例示説明として提供される。
実施例1
足場タンパク質を使用した内腔負荷
AAVカプシドタンパク質(例えば、VP1、VP2、またはVP3)が足場タンパク質(例えば、PTGFRN)の細胞内ドメイン、または最小配列GGKLSKK(配列番号17)を含む足場タンパク質のC末端に融合されている、修飾AAVを産生させた(図1)。足場タンパク質(例えば、PTGFRN)または最小配列GGKLSKK(配列番号17)を含む足場タンパク質を、カプシドタンパク質のN末端、C末端、または内部部位のいずれかに融合した。AAVは、エキソソームを共産生する細胞において産生され、これによりAAVのエキソソームへの局在化を容易にする。
実施例2
化学誘導二量体の結合パートナーを使用した内腔負荷
AAVカプシドタンパク質(例えば、VP1、VP2、またはVP3)が化学誘導二量体の結合パートナー(例えば、FRB)に融合されている、修飾AAVを産生させる(図2)。結合パートナーは、カプシドタンパク質のN末端、C末端、もしくは内部部位のいずれかに融合されるか(図2)、または455位にて内部ループ(例えば、VP1)内に挿入される(図3A~3B)。挿入は、FRBによりVP1のアミノ酸残基T455(配列番号44に対して)を置き換えるように行う。次いで、対応する結合パートナー(例えば、FKBP)を、PTGFRN、または最小配列GGKLSKK(配列番号17)を含む足場タンパク質のいずれかのC末端に連結する。AAVは、二量体化を誘導するために必要な化学物質の存在下で(例えば、FRB及びFKBPの二量体化を誘導するためのラパマイシンの存在下で)エキソソームを共産生する細胞において産生され、これによりAAVのエキソソームへの局在化を容易にする。
AAVカプシドタンパク質(例えば、VP1、VP2、またはVP3)が化学誘導二量体の結合パートナー(例えば、FKBP、カルシニューリンA、CyP-Fas、GyrB、GAI、GID1、スナップタグ、HaloTag、eDHFR、BCL-xL、またはFab(AZ1))に融合されている、修飾AAVを産生させる。結合パートナーは、カプシドタンパク質のN末端に融合されるか、または内部ループ内に(例えば、VP1の455位にて)挿入されるかのいずれかである。挿入は、化学的に誘導された結合パートナー(例えば、(例えば、FKBP、カルシニューリンA、CyP-Fas、GyrB、GAI、GID1、スナップタグ、HaloTag、eDHFR、BCL-xL、またはFab(AZ1)))によりVP1のアミノ酸残基T455(配列番号45に対して)を置き換えるように行う。次いで、対応する結合パートナー(例えば、(例えば、FKBP、カルシニューリンA、CyP-Fas、GyrB、GAI、GID1、スナップタグ、HaloTag、eDHFR、BCL-xL、またはFab(AZ1)))を、PTGFRN(またはその機能的断片)、または最小配列GGKLSKK(配列番号17)を含む足場タンパク質のいずれかのC末端に連結する。AAVは、二量体化を誘導するために必要な化学物質の存在下で(例えば、FKBP及びFKBPの二量体化を誘導するためのFK1012の存在下で;FKBP及びカルシニューリンAの二量体化を誘導するためのFK506の存在下で;FKBP及びCyP-Fasの二量体化を誘導するためのFKCsAの存在下で;GyrB及びGyrBの二量体化を誘導するためのクーママイシンの存在下で);GAI及びGID1の二量体化を誘導するためのジベレリンの存在下で);スナップタグ及びHaloTagの二量体化を誘導するためのHaXSの存在下で);eDHFR及びHaloTagの二量体化を誘導するためのTMP-HTagの存在下で);BCL-xL及びFab(AZ1)の二量体化を誘導するためのABT-737の存在下で))エキソソームを共産生する細胞において産生され、これによりAAVのエキソソームへの局在化を容易にする。
AAVカプシドタンパク質(例えば、VP1、VP2、またはVP3)が化学誘導二量体の結合パートナー(例えば、第1のFKBP)に融合されている、修飾AAVを産生させる。結合パートナーは、カプシドタンパク質のN末端に融合されるか、または内部ループ内に(例えば、VP1の455位にて)挿入されるかのいずれかである。挿入は、化学的に誘導された結合パートナー(例えば、第1のFKBP)によりVP1のアミノ酸残基T455(配列番号45に対して)を置き換えるように行う。次いで、対応する結合パートナー(例えば、第2のFKBP)を、PTGFRN(またはその機能的断片)、または最小配列GGKLSKK(配列番号17)を含む足場タンパク質のいずれかのC末端に連結する。AAVは、二量体化を誘導するために必要な化学物質の存在下で(例えば、第1のFKBP及び第2のFKBPの二量体化を誘導するためのFK1012の存在下で)エキソソームを共産生する細胞において産生され、これによりAAVのエキソソームへの局在化を容易にする。
AAVカプシドタンパク質(例えば、VP1、VP2、またはVP3)が化学誘導二量体の結合パートナー(例えば、FKBPまたはカルシニューリンA)に融合されている、修飾AAVを産生させる。結合パートナーは、カプシドタンパク質のN末端に融合されるか、または内部ループ内に(例えば、VP1の455位にて)挿入されるかのいずれかである。挿入は、化学的に誘導された結合パートナー(例えば、FKBPまたはカルシニューリンA)によりVP1のアミノ酸残基T455(配列番号45に対して)を置き換えるように行う。次いで、対応する結合パートナー(例えば、FKBPまたはカルシニューリンA)を、PTGFRN(またはその機能的断片)、または最小配列GGKLSKK(配列番号17)を含む足場タンパク質のいずれかのC末端に連結する。AAVは、二量体化を誘導するために必要な化学物質の存在下で(例えば、FKBP及びカルシニューリンAの二量体化を誘導するためのFK506の存在下で)エキソソームを共産生する細胞において産生され、これによりAAVのエキソソームへの局在化を容易にする。
AAVカプシドタンパク質(例えば、VP1、VP2、またはVP3)が化学誘導二量体の結合パートナー(例えば、FKBPまたはCyP-Fas)に融合されている、修飾AAVを産生させる。結合パートナーは、カプシドタンパク質のN末端に融合されるか、または内部ループ内に(例えば、VP1の455位にて)挿入されるかのいずれかである。挿入は、化学的に誘導された結合パートナー(例えば、FKBPまたはCyP-Fas)によりVP1のアミノ酸残基T455(配列番号45に対して)を置き換えるように行う。次いで、対応する結合パートナー(例えば、FKBPまたはCyP-Fas)を、PTGFRN(またはその機能的断片)、または最小配列GGKLSKK(配列番号17)を含む足場タンパク質のいずれかのC末端に連結する。AAVは、二量体化を誘導するために必要な化学物質の存在下で(例えば、FKBP及びCyP-Fasの二量体化を誘導するためのFKCsAの存在下で)エキソソームを共産生する細胞において産生され、これによりAAVのエキソソームへの局在化を容易にする。
AAVカプシドタンパク質(例えば、VP1、VP2、またはVP3)が化学誘導二量体の結合パートナー(例えば、GyrB)に融合されている、修飾AAVを産生させる。結合パートナーは、カプシドタンパク質のN末端に融合されるか、または内部ループ内に(例えば、VP1の455位にて)挿入されるかのいずれかである。挿入は、化学的に誘導された結合パートナー(例えば、GyrB)によりアミノ酸残基T455(VP1の配列番号45に対して)を置き換えるように行う。次いで、対応する結合パートナー(例えば、GyrB)を、PTGFRN(またはその機能的断片)、または最小配列GGKLSKK(配列番号17)を含む足場タンパク質のいずれかのC末端に連結する。AAVは、二量体化を誘導するために必要な化学物質の存在下で(例えば、GyrB及びGyrBの二量体化を誘導するためのクーママイシンの存在下で)エキソソームを共産生する細胞において産生され、これによりAAVのエキソソームへの局在化を容易にする。
AAVカプシドタンパク質(例えば、VP1、VP2、またはVP3)が化学誘導二量体の結合パートナー(例えば、GAIまたはGID1)に融合されている、修飾AAVを産生させる。結合パートナーは、カプシドタンパク質のN末端に融合されるか、または内部ループ内に(例えば、VP1の455位にて)挿入されるかのいずれかである。挿入は、化学的に誘導された結合パートナー(例えば、GAIまたはGID1)によりアミノ酸残基T455(VP1の配列番号45に対して)を置き換えるように行う。次いで、対応する結合パートナー(例えば、GAIまたはGID1)を、PTGFRN(またはその機能的断片)、または最小配列GGKLSKK(配列番号17)を含む足場タンパク質のいずれかのC末端に連結する。AAVは、二量体化を誘導するために必要な化学物質の存在下で(例えば、GAI及びGID1の二量体化を誘導するためのジベレリンの存在下で)エキソソームを共産生する細胞において産生され、これによりAAVのエキソソームへの局在化を容易にする。
AAVカプシドタンパク質(例えば、VP1、VP2、またはVP3)が化学誘導二量体の結合パートナー(例えば、スナップタグまたはHaloTag)に融合されている、修飾AAVを産生させる。結合パートナーは、カプシドタンパク質のN末端に融合されるか、または内部ループ内に(例えば、VP1の455位にて)挿入されるかのいずれかである。挿入は、化学的に誘導された結合パートナー(例えば、スナップタグまたはHaloTag)によりアミノ酸残基T455(VP1の配列番号45に対して)を置き換えるように行う。次いで、対応する結合パートナー(例えば、スナップタグまたはHaloTag)を、PTGFRN(またはその機能的断片)、または最小配列GGKLSKK(配列番号17)を含む足場タンパク質のいずれかのC末端に連結する。AAVは、二量体化を誘導するために必要な化学物質の存在下で(例えば、スナップタグ及びHaloTagの二量体化を誘導するためのHaXSの存在下で)エキソソームを共産生する細胞において産生され、これによりAAVのエキソソームへの局在化を容易にする。
AAVカプシドタンパク質(例えば、VP1、VP2、またはVP3)が化学誘導二量体の結合パートナー(例えば、eDHFRまたはHaloTag)に融合されている、修飾AAVを産生させる。結合パートナーは、カプシドタンパク質のN末端に融合されるか、または内部ループ内に(例えば、VP1の455位にて)挿入されるかのいずれかである。挿入は、化学的に誘導された結合パートナー(例えば、eDHFRまたはHaloTag)によりアミノ酸残基T455(VP1の配列番号45に対して)を置き換えるように行う。次いで、対応する結合パートナー(例えば、eDHFRまたはHaloTag)を、PTGFRN(またはその機能的断片)、または最小配列GGKLSKK(配列番号17)を含む足場タンパク質のいずれかのC末端に連結する。AAVは、二量体化を誘導するために必要な化学物質の存在下で(例えば、eDHFR及びHaloTagの二量体化を誘導するためのTMP-HTagの存在下で)エキソソームを共産生する細胞において産生され、これによりAAVのエキソソームへの局在化を容易にする。
AAVカプシドタンパク質(例えば、VP1、VP2、またはVP3)が化学誘導二量体の結合パートナー(例えば、BCL-xLまたはFab(AZ1))に融合されている、修飾AAVを産生させる。結合パートナーは、カプシドタンパク質のN末端に融合されるか、または内部ループ内に(例えば、VP1の455位にて)挿入されるかのいずれかである。挿入は、化学的に誘導された結合パートナー(例えば、BCL-xLまたはFab(AZ1))によりVP1のアミノ酸残基T455(配列番号45に対して)を置き換えるように行う。次いで、対応する結合パートナー(例えば、BCL-xLまたはFab(AZ1))を、PTGFRN(またはその機能的断片)、または最小配列GGKLSKK(配列番号17)を含む足場タンパク質のいずれかのC末端に連結する。AAVは、二量体化を誘導するために必要な化学物質の存在下で(例えば、BCL-xL及びFab(AZ1)の二量体化を誘導するためのABT-737の存在下で)エキソソームを共産生する細胞において産生され、これによりAAVのエキソソームへの局在化を容易にする。
実施例3
AAV受容体を使用した内腔負荷
エキソソームが、AAV受容体(AAVR)に連結された足場タンパク質(例えば、PTGFRN)、または最小配列GGKLSKK(配列番号17)を含む足場タンパク質を含む、修飾エキソソームを生成する。AAVRは、PKD1-2及び一本鎖抗体を含み得る(図4)。内腔負荷のために、AAVRは、足場タンパク質(例えば、PTGFRN)の細胞内ドメイン、または最小配列GGKLSKK(配列番号17)を含む足場タンパク質の細胞内ドメインに連結されている。エキソソームは、AAVを共産生する細胞において産生され、これにより、AAV受容体がAAVのエキソソームへの局在化を容易にする。
実施例4
抗原結合ポリペプチドを使用した外表面負荷
細胞外ドメインにて抗原結合ドメイン(例えば、ナノボディ)に連結された足場タンパク質(例えば、PTGFRN)を含む、修飾エキソソームを産生させる(図5)。抗原結合ドメイン(例えば、ナノボディ)は、AAVカプシド上のエピトープに特異的に結合する。エキソソーム及びAAVを、異なる産生細胞から別個に産生させ、精製する。次いで、ナノボディ-足場タンパク質を発現している精製エキソソームを、精製AAVとともにインキュベートして、AAVのエキソソームへの局在化を容易にする。代替として、エキソソームは、AAVを共産生する細胞において産生され、これにより、ナノボディがAAVのエキソソームへの局在化を容易にする。
実施例5
Fcを使用した外表面負荷
IgGのFc領域に連結されたカプシドタンパク質(例えば、VP1、VP2、またはVP3)を含む、修飾AAVを産生させる。FcγR1またはFcに特異的に結合するナノボディのいずれかに連結された足場タンパク質(例えば、PTGFRN)を含む、修飾エキソソームを生成する(図6)。FcγR1またはナノボディは、足場タンパク質(例えば、PTGFRN)の細胞外ドメインに連結されている。エキソソーム及びAAVを、異なる産生細胞から別個に産生させ、精製する。次いで、足場融合タンパク質を発現している精製エキソソームを、精製AAVとともにインキュベートして、AAVのエキソソームへの局在化を容易にする。代替として、エキソソームは、AAVを共産生する細胞において産生され、これにより、足場タンパク質がAAVのエキソソームへの局在化を容易にする。
実施例6
AAV受容体を使用した外表面負荷
エキソソームが、AAV受容体(AAVR)に連結された足場タンパク質(例えば、PTGFRN)を含む、修飾エキソソームを生成した(図7A)。AAVRは、足場タンパク質(例えば、PTGFRN)の細胞外ドメインに連結されている。エキソソーム及びAAVを、異なる産生細胞から別個に産生させ、精製した。次いで、足場融合タンパク質を発現している精製エキソソーム(図7B)を、精製AAVとともにインキュベートして、AAVのエキソソームへの局在化を容易にした。バイオレイヤー干渉法(Octet)データは、AAVRエキソソームが固定化AAV2に結合する一方で、対照エキソソームが結合しないことを示す(図8A~8B)。代替として、エキソソームは、AAVを共産生する細胞において産生され、これにより、足場タンパク質がAAVのエキソソームへの局在化を容易にする。
実施例7
AAV融合構築物は核局在化を保持する
本明細書に記載の種々の技法は、ペプチド配列のAAVのカプシドタンパク質への融合に依存する。AAV活性を評価するために、AAVカプシドタンパク質VP2のN末端を、最小配列GGKLSKK(配列番号17)を含む足場タンパク質(「Etp」)、または化学的に誘導可能な結合パートナーFRBまたはFKBPに連結した、修飾AAVを生成した。Etp-GFPは、緑色蛍光タンパク質(GFP)でVP2カプシドタンパク質を置換した対照である。修飾AAVが産生細胞の核に局在化する能力を保持することを確認するために、HEK293細胞ライセートから単離された精製サイトゾル画分及び精製核画分に対してウェスタンブロッティングを実施した。図9Aに示されるように、サイトゾル(左)及び核(右)からの等量の細胞ライセートを変性ポリアクリルアミドゲル上にローディングした。サイトゾルライセート及び核ライセートの両方における、αFLAGタグ(全ての構築物上で発現)(図9B)、及びαヒストンH4(核マーカー)(図9C)に特異的な抗体を使用したEtp-GFP、Etp-VP2、及びFRB-VP2についてのウェスタンブロッティングにより、これらのエキソトープ(exotope)-VP2構築物が発現され、産生細胞の核に局在化することが実証された。具体的に述べると、αFLAG抗体プローブを使用した核ライセートにおいてEtp-VP2が見て取れる(図9C)。AAVカプシドアセンブリ及びゲノム負荷は核内で生じるため、Etp-VP2が核内で濃縮されるという実証は、エキソソーム負荷を容易にするペプチドタグを担持する、機能的AAVカプシドを生成する機会を提供する。さらに、etp-VP2修飾を担持するAAVは、この修飾が核への進入を阻害しないことから、レシピエント細胞の核に進入して遺伝子導入を媒介することができるはずである。
実施例8
培養物中でのエキソソーム-AAVの発現
HEK293T細胞を播種し、トリプルトランスフェクション法を介してトランスフェクトして、AAVを発現させた。この方法は、典型的には、AAV粒子中にパッケージングされる遺伝子導入ベクター(ITR要素が隣接した導入遺伝子を含む)、AAVヘルパー機能ベクター、ならびにカプシドタンパク質及び複製関連タンパク質の配列を含有する補助機能ベクターを伴う。図10A~10Dは、HEK293T細胞及び浮遊培養に適応させたHEK293細胞(HEK293SF)にトランスフェクトされた種々のAAVカプシド血清型の結果を示す。AAV発現試験のためにAAV発現構築物を得た。図10A~10Dは、AAV1、AAV2、AAV3、AAV5、及びAAV6カプシドがウェスタンブロットを介して検出されることを示す。使用した抗体プローブは、AAV4を認識しないことが報告されており、このことがAAV4レーンにおけるシグナルの欠如を説明し得る。
トリプルトランスフェクション法を使用してAAV9を接着性HEK293T細胞において増殖させた。回収物を濾過して、細胞破片を除去し、次いで、接線流濾過により150mMのNaCl緩衝液中に濃縮及び透析濾過した。50mLのTFF濃縮(約10倍)細胞上清を3時間の超遠心分離(133,900×g)によってペレット状にし、結果として得られたペレットを1mLのPBS中に再懸濁した。調製物を、150,000×で16時間の超遠心分離を用いてOptiprep密度勾配(イオジキサノールに基づく媒体)に適用した。分離後、図14Aに見られるような画分1~10を収集し、PBSで10倍希釈し、133,900gで3時間の超遠心分離を介してペレット状にし、続いて100uL体積のPBS中に再懸濁した。AAVカプシドタンパク質を検出するためのウェスタンブロット、エキソソームを検出するための粒子計数(ナノ粒子トラッキング解析(NTA))、及びAAV DNA導入遺伝子ゲノムコピーを検出するためのqPCRを介して画分を分析した。一部の画分は、(NTA)解析により検出可能な粒子を含有しなかった。図11A~11Bは、NTA(粒子/mL)の結果及びqPCR(遺伝子コピー/mL(GC/mL))の結果の詳細を示す。ほとんどのAAV導入遺伝子DNAは、より密度の高い画分8~10における、エキソソームに会合していない遊離AAVで見出された。AAVカプシドのウェスタンブロット分析は、図12A~12Cで見ることができ、これはVP1、VP2、及びVP3ポリペプチドが、それらがエキソソームに会合していない画分8、9、及び10において最も顕著に見て取れることを示す。画分1、2、3、及び5もまた検出可能なVP1、VP2、及びVP3を有し、これらの画分におけるより高いエキソソーム濃度に関連していることが分かる。
実施例9
エキソソーム-AAVの精製
トリプルトランスフェクション法を使用してAAV9を接着性HEK293T細胞において増殖させた。回収物を濾過して、細胞破片を除去し、次いで、接線流濾過を使用して150mMのNaCl(pH7.4)溶液(約10mS/cm)中に濃縮及び透析濾過した。次いで、結合・溶出(bind-and-elute)陰イオン交換クロマトグラフィーを介して調製物を精製した。20カラム体積分にわたって150mMのNaCl~1MのNaClの漸増濃度のNaClを用いた直線勾配溶出(LGE)を使用。次いで、カラムを5カラム体積分の2MのNaCl(pH7.4)でストリップしてから、1MのNaOHで洗浄及び消毒した。精製クロマトグラムは、図13に提供される。図14Aに見られるように、直線勾配にわたって画分を収集し、エキソソーム計数及び粒径を決定するためにNTAにより解析した。画分2、3、及び4は、NTAによって測定したときに最も高い粒子溶出濃度を示す。図14B~14Dは、AAV5(図14B~14C)及びAAV9(図14D)を負荷されたエキソソームの例となる画像を示す。次いで、サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)を介して各画分を精製した。画分2、3、及び4は、テーリングをほとんど伴わずにボイド容積近くの単一ピークとして溶出し、これはエキソソーム等の粒子に特有であり、可溶性タンパク質でもAAV9(これは体積=16.5mLで溶出することが示された)でもない。画分2、3、及び4はまた、NTA解析を介して最も高い粒子濃度を含有していた(図15)。
実施例10
AAV9効力の決定
AAV9-GFP及びエキソソーム-AAV9-GFPを、実施例6に記載されるように密度勾配超遠心分離または陰イオン交換クロマトグラフィーを使用して、標準的AAVトリプルプラスミド系でトランスフェクトしたHEK293接着性細胞培養物から単離した。各試料を、1mL当たりのウイルスゲノム(GC/mL)を決定するためにqPCRにより3連で定量した。HeLa細胞を標準的細胞培養手順によって増殖させ、96ウェルIncuCyte Zoomプレートのウェル中に5000細胞/ウェルで播種した。次いで、細胞を抗AAV IgGの存在下で、遊離AAV9-GFPまたは封入AAV9-GFPのいずれかで、固定GC/ウェル(固定MOI:6000)によりトランスフェクトした。IgGの濃度は、用量漸増研究を生成するために、IgG濃度に対する3.16倍(half-log)間隔でのPBS中の希釈によって体系的に変化させた。試料をウェルに添加した後、蛍光強度によって測定したときのGFP発現量を4日間の期間にわたって3時間毎に決定した。各条件は3連で実行した。陰イオン交換クロマトグラフィーから単離された試料であるF7の代表的なプロファイルが、図16に記載される。
エキソソーム-AAV試料(「エキソ」)で、AAVのみの試料(「AAV」)と比較してより迅速な形質導入が観察された。達成された最大効力もまた、およそ15,000蛍光単位を生み出したAAVのみの試料(「AAV」)と比較して、エキソソーム-AAV(「エキソ」)試料において40,000蛍光単位に近くとなり、より高かった。これらの効力データは、エキソソーム-AAVが、エキソソーム封入を介して送達される場合であっても遊離AAV9の効力及び遺伝子送達能力と一致するかまたはそれを超えることが可能であることを実証する。
実施例11
抗体による中和に対するエキソソーム-AAVの耐性
抗薬物抗体(ADA)は、生物学的製剤の送達でよく見られる問題である。反復投与(またはさらには単回投与)を必要とする介入は、生物学的製剤に対する宿主免疫応答によって妨げられ得る。エキソソームへの会合が阻害性抗体に対する耐性に影響を及ぼすかどうかを決定するために、GFPを発現する遊離AAV9及びエキソソーム会合AAV9を、様々な抗AAV9 nAbにわたってHeLa細胞とともにインキュベートした。エキソソーム会合AAV9は、2つの時点及び全てのnAb濃度で遊離AAV9よりも顕著に優れていた(図17A)。抗AAVモノクローナル抗体に対する、遊離AAV9と比較したエキソソーム-AAV構築物(GFP導入遺伝子を担持する)の耐性を、実施例10に記載されるようにさらに調査し、これは図17Bで見ることができる。AAV単独の対照試料を抗AAVモノクローナル抗体(mAb)の段階希釈物に対して試験し、GFPシグナルを測定した。GFPシグナルは、宿主細胞への成功裏のAAV感染及びGFP導入遺伝子の送達を示す。これらの結果は、遊離AAV9が1000倍以下の抗AAV mAbの段階希釈で顕著な感染力を示すことを示す。遺伝子コピーqPCR分析によって決定したときのMOIに関してマッチさせたとき、エキソソーム-AAV試料を遊離AAV9-MOIマッチ済み試料と比較した。Chrom.3、Chrom.5、及びChrom.7等の試料は、希釈率100倍の抗AAV mAbの存在下であっても顕著な感染力を示した。100時間後、Chrom.3、Chrom.4、及びChrom.5は全て、20,000を優に上回るGFPシグナルを示し、持続的な感染能力が示された。このシグナルは、遊離AAV9-MOIマッチ済み試料で見られた希釈率100倍のシグナルよりも顕著に高く、このことは、遊離AAV9が抗AAV mAbによって中和されたが、エキソソーム-AAV構築物は中和されなかったことを示す。図18A~18Dにおいて、陰イオン交換クロマトグラフィーに由来する試料のうちの1つであるF7についてのデータを抽出して、中和抗体価の関数としての、AAVのみの試料との突き合わせた比較を可能にした。エキソソーム-AAVは、HeLa細胞培養物への試料の添加後t=24、48、72、及び96時間で、AAVと比較してより迅速な形質導入速度、増加した効力、及び強化された免疫回避を示す。
実施例12
ラットにおける硝子体内投与後のAAV9及びエキソソームの体内分布
材料及び用量処方(Dose Formulation)詳細:AAV9及びエキソソームは、即時使用可能な製剤中にある。40μLのAAV9及び40μLのエキソソームの2つのバイアルが準備される。以下の方法を使用した1つのAAV9バイアル及び1つのエキソソームバイアルへの添加のために、静注用免疫グロブリン(IVIg)(25mgバイアル、粉末形態)もまた準備される:(i)25mgのIVIg粉末を0.5mLのPBS(50mg/mLの目標濃度)中に再構成する、(ii)50mg/mLのIVIg原液から、以下を実施する:0.8μLのIVIgを1つのAAVバイアルに添加し、ピペット操作により混合し、注射前に4℃で少なくとも1時間インキュベートする;0.8μLのIVIgを1つのエキソソームバイアルに添加し、ピペット操作により混合し、注射前に4℃で少なくとも1時間インキュベートする。
動物モデル:CDラット(約6~8週齢)を研究で使用する(n=購入15匹、n=研究中10匹)。
画像研究設計:
(1)用量投与:
a.注射及び経路:
i.群1、n=2:PBSの硝子体内注射(約5μL)
ii.群2、n=2:AAV9の硝子体内注射(約5μL)
iii.群3、n=2:IVIgとともにプレインキュベートしたAAV9の硝子体内注射(約5μL)。
iv.群4、n=2:エキソソーム-AAV9の硝子体内注射(約5μL)
v.群5、n=2:IVIgとともにプレインキュベートしたエキソソーム-AAV9の硝子体内注射(約5μL)。
b.両眼に対照/試験品(特定の化合物の投与群を指す)を投与する
(2)組織収集:
1.組織収集の最終時点は、各対照/試験品の注射から2週間後となる。以下の組織を収集する:眼(左右)
2.両眼を全ての動物から収集し、瞬間冷凍し、スポンサーに出荷するまで-20℃で保管する。
Figure 2022531095000016
実施例13
エキソソーム封入による中和抗体からのAAV9の遮蔽
中和抗体は、20%~50%の患者がAAVに対する既存の中和抗体を有するため、扱うことのできる患者集団を限定する。AAVへの曝露後に高力価の交差反応性抗AAV抗体が生成されるため、AAVを用いた再投薬は現在のところ可能でない。したがって、AAVをエキソソーム封入によって中和抗体から遮蔽した(確率的負荷、例えば、ランダムな局在化)。図19に示されるように、AAV9をエキソソームによって遮蔽した場合、ルシフェラーゼシグナルは、漸増濃度の中和抗体による影響を受けなかった。対照的に、ルシフェラーゼシグナルは、漸増濃度の中和抗体を受けて相当に減衰した。試験した最も低い抗体濃度であっても、エキソソームの保護効果は、エキソソーム封入試料において150倍であった(およそ300,000RLU対およそ2,000)、ルシフェラーゼシグナルに関する差異によって示されるように実質的であった。
実施例14
マウスへのエキソソーム-AAVの投与はAAVによりコードされるレポーターの増加した発現を生み出す
エキソソームに会合したAAVによりコードされるレポーター遺伝子の発現を試験するために、CDラット(6~8週齢)に、分泌型nanoLucをコードする5ulの遊離AAV9またはエキソソーム-AAV9(約1e10vg、図21Aに例示される)を硝子体内から注射した(n=4匹の動物、動物1匹当たり2つの眼)。投与から2週間後、眼を収集し、冷凍し、その後均質化した。ルシフェラーゼ及び総タンパク質のレベルを測定した。エキソソーム-AAV群において、遊離AAV9群と比較してより高い導入遺伝子発現の傾向が観察される(図21B~21C)。
本出願に引用された全ての刊行物、特許、特許出願、及び他の文献は、あたかも各個別の刊行物、特許、特許出願、または他の文献が参照によりあらゆる目的で援用されるように個別に示されるのと同じ程度まで、参照によりそれらの全体があらゆる目的で本明細書に援用される。
種々の具体的な実施形態が例示され、説明されたが、上記の明細書は制限的ではない。本発明(複数可)の趣旨及び範囲から逸脱することなく、種々の変更を行うことができることが理解されよう。本明細書を査読すれば、当業者には多くの変形形態が明らかとなろう。

Claims (204)

  1. アデノ随伴ウイルス(AAV)と、足場タンパク質とを含む、細胞外小胞(EV)であって、前記AAVが、前記EVの内腔中にあり、前記EV中の前記AAVが、前記AAV単独と比較して改変された特性を有する、前記細胞外小胞(EV)。
  2. 前記改変された特性が、AAV単独よりも良好な治療効果を含む、請求項1に記載のEV。
  3. 前記より良好な治療効果が、より高い感染力、より高い活性、より大きな効力、より速い形質導入速度、及び免疫浸潤に対する寛容性のうちの1つまたは複数を含む、請求項1または2に記載のEV。
  4. 前記AAVの前記改変された特性が、前記AAVが2回以上の投薬により対象に投与されることを可能にし、前記AAVの前記感染力及び/または前記活性が、後続の投薬において保持される、請求項1~3のいずれか1項に記載のEV。
  5. AAVを含むEVであって、前記EVが、足場タンパク質と、少なくとも5個のAAVとを含み、前記少なくとも5個のAAVが、前記EVの内腔中にある、前記EV。
  6. 前記EVの前記内腔中に少なくとも6個のAAV、少なくとも7個のAAV、少なくとも8個のAAV、少なくとも9個のAAV、少なくとも10個のAAV、少なくとも11個のAAV、少なくとも12個のAAV、少なくとも13個のAAV、少なくとも14個のAAV、少なくとも15個のAAV、少なくとも16個のAAV、少なくとも17個のAAV、少なくとも18個のAAV、少なくとも19個のAAV、少なくとも20個のAAV、少なくとも201個のAAV、少なくとも22個のAAV、少なくとも23個のAAV、少なくとも24個のAAV、少なくとも25個のAAV、少なくとも26個のAAV、少なくとも27個のAAV、少なくとも28個のAAV、少なくとも29個のAAV、少なくとも30個のAAV、少なくとも35個のAAV、少なくとも40個のAAV、少なくとも45個のAAV、少なくとも50個のAAV、少なくとも60個のAAV、少なくとも70個のAAV、少なくとも80個のAAV、少なくとも90個のAAV、または少なくとも100個のAAVを含む、請求項5に記載のEV。
  7. 前記EVの前記内腔中に少なくとも約5個のAAV~少なくとも約100個のAAV、少なくとも約5個のAAV~少なくとも約75個のAAV、少なくとも約5個のAAV~少なくとも約50個のAAV、少なくとも約5個のAAV~少なくとも約45個のAAV、少なくとも約5個のAAV~少なくとも約40個のAAV、少なくとも約5個のAAV~少なくとも約35個のAAV、少なくとも約5個のAAV~少なくとも約30個のAAV、少なくとも約5個のAAV~少なくとも約25個のAAV、少なくとも約5個のAAV~少なくとも約20個のAAV、少なくとも約5個のAAV~少なくとも約15個のAAV、少なくとも約5個のAAV~少なくとも約10個のAAV、少なくとも約10個のAAV~少なくとも約100個のAAV、少なくとも約10個のAAV~少なくとも約75個のAAV、少なくとも約10個のAAV~少なくとも約50個のAAV、少なくとも約5個のAAV~少なくとも約45個のAAV、少なくとも約10個のAAV~少なくとも約40個のAAV、少なくとも約10個のAAV~少なくとも約35個のAAV、少なくとも約10個のAAV~少なくとも約30個のAAV、少なくとも約10個のAAV~少なくとも約25個のAAV、少なくとも約10個のAAV~少なくとも約20個のAAV、または少なくとも約10個のAAV~少なくとも約15個のAAVを含む、請求項5に記載のEV。
  8. 少なくとも約5個のAAV~少なくとも約20個のAAVを含む、請求項5~7のいずれか1項に記載のEV。
  9. 前記EVが、内腔表面及び外部表面を含む脂質二重膜を含み、前記AAVのうちの少なくとも1個が、前記EVの前記内腔表面には連結されていない、請求項1~8のいずれか1項に記載のEV。
  10. 前記EVが、内腔表面及び外部表面を含む脂質二重膜を含み、前記AAVのうちの少なくとも1個が、前記EVの前記内腔表面に連結されている、請求項1~8のいずれか1項に記載のEV。
  11. 前記少なくとも1個のAAVが、共有結合または非共有結合によって前記EVの前記内腔表面に連結されている、請求項10に記載のEV。
  12. 前記少なくとも1個のAAVが、共有結合及び非共有結合の両方によって前記EVの前記内腔表面に連結されている、請求項10または11に記載のEV。
  13. 前記AAVが、前記足場タンパク質に連結されている、請求項1~12のいずれか1項に記載のEV。
  14. 前記足場タンパク質が、N末端ドメイン(ND)及びエフェクタードメイン(ED)を含み、前記ND及び/または前記EDが、前記EVの前記内腔表面に会合している、請求項1~13のいずれか1項に記載のEV。
  15. 前記NDが、ミリストイル化を介して前記EVの前記内腔表面に会合している、請求項14に記載のEV。
  16. 前記EDが、イオン性相互作用によって前記EVの前記内腔表面に会合している、請求項14または15に記載のEV。
  17. 前記EDが、(i)ある塩基性アミノ酸、または(ii)連続的に2つ以上の塩基性アミノ酸を含み、前記塩基性アミノ酸が、Lys、Arg、His、及びそれらの任意の組み合わせからなる群から選択される、請求項14~16のいずれか1項に記載のEV。
  18. 前記塩基性アミノ酸が、(Lys)nであり、ここで、nが、1~10の整数である、請求項17に記載のEV。
  19. 前記EDが、Lys(K)、KK、KKK、KKKK(配列番号11)、KKKKK(配列番号12)、Arg(R)、RR、RRR、RRRR(配列番号13);RRRRR(配列番号14)、KR、RK、KKR、KRK、RKK、KRR、RRK、(K/R)(K/R)(K/R)(K/R)(配列番号15)、(K/R)(K/R)(K/R)(K/R)(K/R)(配列番号16)、またはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項14~18のいずれか1項に記載のEV。
  20. 前記NDが、G:X2:X3:X4:X5:X6に定められるようなアミノ酸配列を含み、ここで、Gが、Glyを表し、「:」が、ペプチド結合を表し、前記X2~前記X6の各々が独立して、アミノ酸であり、前記X6が、塩基性アミノ酸を含む、請求項14~19のいずれか1項に記載のEV。
  21. i.前記X2が、Pro、Gly、Ala、及びSerからなる群から選択されるか、
    ii.前記X4が、Pro、Gly、Ala、Ser、Val、Ile、Leu、Phe、Trp、Tyr、Gln、及びMetからなる群から選択されるか、
    iii.前記X5が、Pro、Gly、Ala、及びSerからなる群から選択されるか、
    iv.前記X6が、Lys、Arg、及びHisからなる群から選択されるか、または
    v.(i)~(iv)の任意の組み合わせである、
    請求項20に記載のEV。
  22. 前記NDが、G:X2:X3:X4:X5:X6の前記アミノ酸配列を含み、ここで、
    i.Gが、Glyを表し、
    ii.「:」が、ペプチド結合を表し、
    iii.前記X2が、Pro、Gly、Ala、及びSerからなる群から選択されるアミノ酸であり、
    iv.前記X3が、アミノ酸であり、
    v.前記X4が、Pro、Gly、Ala、Ser、Val、Ile、Leu、Phe、Trp、Tyr、Gln、及びMetからなる群から選択されるアミノ酸であり、
    vi.前記X5が、Pro、Gly、Ala、及びSerからなる群から選択されるアミノ酸であり、
    vii.前記X6が、Lys、Arg、及びHisからなる群から選択されるアミノ酸である、
    請求項14~21のいずれか1項に記載のEV。
  23. 前記X3が、Asn、Gln、Ser、Thr、Asp、Glu、Lys、His、及びArgからなる群から選択される、請求項18~22のいずれか1項に記載のEV。
  24. 前記ND及び前記EDが、リンカーによって結合している、請求項14~23のいずれか1項に記載のEV。
  25. 前記リンカーが、ペプチド結合または1つもしくは複数のアミノ酸を含む、請求項24に記載のEV。
  26. 前記NDが、(i)GGKLSKK(配列番号17)、(ii)GAKLSKK(配列番号18)、(iii)GGKQSKK(配列番号19)、(iv)GGKLAKK(配列番号20)、(v)GGKLSKK(配列番号21)、または(vi)それらの任意の組み合わせからなる群から選択されるアミノ酸配列を含む、請求項14~25のいずれか1項に記載のEV。
  27. 前記NDが、(i)GGKLSKKK(配列番号22)、(ii)GGKLSKKS(配列番号23)、(iii)GAKLSKKK(配列番号24)、(iv)GAKLSKKS(配列番号25)、(v)GGKQSKKK(配列番号26)、(vi)GGKQSKKS(配列番号27)、(vii)GGKLAKKK(配列番号28)、(viii)GGKLAKKS(配列番号29)、(ix)GGKLSKKK(配列番号30)、(x)GGKLSKKS(配列番号31)、及び(xi)それらの任意の組み合わせからなる群から選択されるアミノ酸配列を含む、請求項26に記載のEV。
  28. 前記NDが、前記アミノ酸配列GGKLSKK(配列番号17)を含む、請求項14~27のいずれか1項に記載のEV。
  29. 前記足場タンパク質が、長さが少なくとも約8、少なくとも約9、少なくとも約10、少なくとも約11、少なくとも約12、少なくとも約13、少なくとも約14、少なくとも約15、少なくとも約16、少なくとも約17、少なくとも約18、少なくとも約19、少なくとも約20、少なくとも約21、少なくとも約22、少なくとも約23、少なくとも約24、少なくとも約25、少なくとも約30、少なくとも約35、少なくとも約40、少なくとも約45、少なくとも約50、少なくとも約55、少なくとも約60、少なくとも約65、少なくとも約70、少なくとも約75、少なくとも約80、少なくとも約85、少なくとも約90、少なくとも約95、少なくとも約100、少なくとも約105、少なくとも約110、少なくとも約120、少なくとも約130、少なくとも約140、少なくとも約150、少なくとも約160、少なくとも約170、少なくとも約180、少なくとも約190、または少なくとも約200アミノ酸である、請求項1~28のいずれか1項に記載のEV。
  30. 前記足場タンパク質が、(i)GGKLSKKKKGYNVN(配列番号32)、(ii)GAKLSKKKKGYNVN(配列番号33)、(iii)GGKQSKKKKGYNVN(配列番号34)、(iv)GGKLAKKKKGYNVN(配列番号35)、(v)GGKLSKKKKGYSGG(配列番号36)、(vi)GGKLSKKKKGSGGS(配列番号37)、(vii)GGKLSKKKKSGGSG(配列番号38)、(viii)GGKLSKKKSGGSGG(配列番号39)、(ix)GGKLSKKSGGSGGS(配列番号40)、(x)GGKLSKSGGSGGSV(配列番号41)、または(xi)GAKKSKKRFSFKKS(配列番号42)を含む、請求項1~29のいずれか1項に記載のEV。
  31. 前記足場タンパク質が、前記N末端にMetを含まない、請求項14~30のいずれか1項に記載のEV。
  32. 前記足場タンパク質が、前記足場タンパク質の前記N末端にミリストイル化アミノ酸残基を含む、請求項14~31のいずれか1項に記載のEV。
  33. 前記足場タンパク質の前記N末端における前記アミノ酸残基が、Glyである、請求項32に記載のEV。
  34. 前記足場タンパク質の前記N末端における前記アミノ酸残基が、合成である、請求項32または33に記載のEV。
  35. 前記足場タンパク質の前記N末端における前記アミノ酸残基が、グリシン類似体である、請求項33または34に記載のEV。
  36. 前記足場タンパク質が、配列番号8、配列番号9、または配列番号10と少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項1~35のいずれか1項に記載のEV。
  37. 前記EVが、第2の足場タンパク質をさらに含み、前記第2の足場タンパク質が、プロスタグランジンF2受容体の負の制御因子(PTGFRNタンパク質);ベイシジン(BSGタンパク質);免疫グロブリンスーパーファミリーメンバー2(IGSF2タンパク質);免疫グロブリンスーパーファミリーメンバー3(IGSF3タンパク質);免疫グロブリンスーパーファミリーメンバー8(IGSF8タンパク質);インテグリンベータ-1(ITGB1タンパク質);インテグリンアルファ-4(ITGA4タンパク質);4F2細胞表面抗原重鎖(SLC3A2タンパク質);ATPトランスポータータンパク質のクラス(ATP1A1、ATP1A2、ATP1A3、ATP1A4、ATP1B3、ATP2B1、ATP2B2、ATP2B3、ATP2B4タンパク質)、CD13、アミノペプチダーゼN(ANPEP)、ネプリライシン(膜メタロエンドペプチダーゼ;MME)、エクトヌクレオチドピロホスファターゼ/ホスホジエステラーゼファミリーメンバー1(ENPP1)、ニューロピリン-1(NRP1)、CD9、CD63、CD81、PDGFR、GPIアンカータンパク質、ラクトアドヘリン、LAMP2、LAMP2B、それらの断片、及びそれらの任意の組み合わせを含む、請求項14~36のいずれか1項に記載のEV。
  38. 前記AAVが、前記足場タンパク質及び/または前記第2の足場タンパク質に融合された少なくとも1つのカプシドタンパク質を含む、請求項1~37のいずれか1項に記載のEV。
  39. 前記少なくとも1つのカプシドタンパク質が、VP1、VP2、及びVP3からなる群から選択される、請求項38に記載のEV。
  40. AAVカプシドタンパク質が、VP2を含む、請求項38または39に記載のEV。
  41. 前記AAVが、前記足場タンパク質及び/または前記第2の足場タンパク質に融合されていない少なくとも1個のVP2を含む、請求項38~40のいずれか1項に記載のEV。
  42. 前記足場タンパク質が、前記VP2の前記N末端に融合されている、請求項38~41のいずれか1項に記載のEV。
  43. 前記足場タンパク質に融合された前記VP2の数が、前記足場タンパク質に融合されていない前記少なくとも1個のVP2の数よりも少ない、請求項41または42に記載のEV。
  44. 前記足場タンパク質に融合された前記VP2の数が、前記足場タンパク質に融合されていない前記少なくとも1個のVP2の数よりも約2倍、約3倍、約4倍、約5倍、約6倍、約7倍、約8倍、約9倍、約10倍、約11倍、約12倍、約13倍、約14倍、約15倍、約16倍、約17倍、約18倍、約19倍、約20倍、約21倍、約22倍、約23倍、約24倍、約25倍、約30倍、約35倍、約40倍、約46倍、約50倍、または約100倍少ない、請求項41または42に記載のEV。
  45. 前記足場タンパク質が、I型膜貫通タンパク質またはII型膜貫通タンパク質である、請求項1~13のいずれか1項に記載のEV。
  46. 前記I型膜貫通タンパク質が、プロスタグランジンF2受容体の負の制御因子(PTGFRNタンパク質);ベイシジン(BSGタンパク質);免疫グロブリンスーパーファミリーメンバー2(IGSF2タンパク質);免疫グロブリンスーパーファミリーメンバー3(IGSF3タンパク質);免疫グロブリンスーパーファミリーメンバー8(IGSF8タンパク質);インテグリンベータ-1(ITGB1タンパク質);インテグリンアルファ-4(ITGA4タンパク質);4F2細胞表面抗原重鎖(SLC3A2タンパク質);ATPトランスポータータンパク質のクラス(ATP1A1、ATP1A2、ATP1A3、ATP1A4、ATP1B3、ATP2B1、ATP2B2、ATP2B3、ATP2B4タンパク質)、CD13、アミノペプチダーゼN(ANPEP)、ネプリライシン(膜メタロエンドペプチダーゼ;MME)、エクトヌクレオチドピロホスファターゼ/ホスホジエステラーゼファミリーメンバー1(ENPP1)、ニューロピリン-1(NRP1)、CD9、CD63、CD81、PDGFR、GPIアンカータンパク質、ラクトアドヘリン、LAMP2、LAMP2B、それらの断片、及びそれらの任意の組み合わせを含む、請求項45に記載のEV。
  47. 前記I型膜貫通タンパク質のC末端または前記II型膜貫通タンパク質のN末端が、化学誘導二量体の結合パートナーに連結されている、請求項45または46に記載のEV。
  48. 前記足場タンパク質が、化学誘導二量体の結合パートナーに連結されている、請求項14~37のいずれか1項に記載のEV。
  49. 前記化学誘導二量体の前記結合パートナーが、(i)FKBP及びFKBP(FK1012)、(ii)FKBP及びカルシニューリンA(CNA)(FK506)、(iii)FKBP及びCyP-Fas(FKCsA)、(iv)FKBP及びFRB(ラパマイシン)、(v)GyrB及びGyrB(クーママイシン)、(vi)GAI及びGID1(ジベレリン)、(vii)スナップタグ及びHaloTag(HaXS)、(viii)eDHFR及びHaloTag(TMP-HTag)、ならびに(ix)BCL-xL及びFab(AZ1)(ABT-737)からなる群から選択される結合パートナーのうちの1つを含む、請求項47または48に記載のEV。
  50. 前記化学誘導二量体が、FRB-FKBP融合複合体を含む、請求項47~49のいずれか1項に記載のEV。
  51. 前記FRBが、mTORの前記FRBである、請求項50に記載のEV。
  52. 前記AAVが、前記化学誘導二量体の前記結合パートナーのうちの1つに融合された少なくとも1つのカプシドタンパク質を含み、それによって前記結合パートナーが化学化合物に接触するときに二量体複合体を形成する、請求項47~51のいずれか1項に記載のEV。
  53. 前記少なくとも1つのカプシドタンパク質が、VP1、VP2、及びVP3からなる群から選択される、請求項52に記載のEV。
  54. AAVカプシドタンパク質が、VP2を含む、請求項52または53に記載のEV。
  55. 前記AAVが、前記化学誘導二量体の結合パートナーに融合されていない少なくとも1個のVP2を含む、請求項52~54のいずれか1項に記載のEV。
  56. 前記化学誘導二量体の結合パートナーに融合された前記VP2の数が、前記化学誘導二量体の結合パートナーに融合されていない前記少なくとも1個のVPよりも少ない、請求項55に記載のEV。
  57. 前記化学誘導二量体の前記結合パートナーに連結された前記VP2の数が、前記結合パートナーに融合されていない前記少なくとも1個のVP2の数よりも約2倍、約3倍、約4倍、約5倍、約6倍、約7倍、約8倍、約9倍、約10倍、約11倍、約12倍、約13倍、約14倍、約15倍、約16倍、約17倍、約18倍、約19倍、約20倍、約21倍、約22倍、約23倍、約24倍、約25倍、約30倍、約35倍、約40倍、約46倍、約50倍、または約100倍少ない、請求項56に記載のEV。
  58. 前記化学誘導二量体の前記結合パートナーが、AAVカプシドタンパク質の内部ループ内に挿入される、請求項52または53に記載のEV。
  59. 前記内部ループが、配列GTTTQSR(配列番号43)を含む、請求項58に記載のEV。
  60. 前記内部ループが、配列番号44のアミノ酸残基453~459を含む、請求項58に記載のEV。
  61. 前記内部ループの少なくとも1つのアミノ酸が、前記化学誘導二量体の結合パートナーで置き換えられる、請求項59または60に記載のEV。
  62. 前記足場タンパク質が、リンカーによって化学誘導二量体の結合パートナーに連結されている、請求項30~46のいずれか1項に記載のEV。
  63. 前記AAVカプシドタンパク質が、リンカーによって前記化学誘導二量体の前記結合パートナーに連結されている、請求項38~44または52~62のいずれか1項に記載のEV。
  64. 前記リンカーが、共有結合または1つもしくは複数のアミノ酸を含む、請求項62または63に記載のEV。
  65. 前記リンカーが、切断可能なリンカーである、請求項62~64のいずれか1項に記載のEV。
  66. 前記足場タンパク質が、前記AAVに特異的に結合する親和性物質に連結されている、請求項1~37及び45~47のいずれか1項に記載のEV。
  67. 前記親和性物質が、AAV受容体、ナノボディ、ラクダ抗体、IgNAR、単一ドメイン抗体、それらの抗体もしくは抗原結合部分、それらの任意の機能的断片、またはそれらの任意の組み合わせである、請求項66に記載のEV。
  68. 前記それらの抗原結合部分が、一本鎖Fabを含む、請求項67に記載のEV。
  69. 前記親和性物質が、1つまたは複数のAAVカプシドタンパク質に結合する、請求項66~68のいずれか1項に記載のEV。
  70. 前記1つまたは複数のAAVカプシドタンパク質が、AAVアセンブリ活性化タンパク質である、請求項69に記載のEV。
  71. 前記親和性物質が、AAVカプシドタンパク質単量体には結合しない、請求項70に記載のEV。
  72. 前記AAVが、目的とする遺伝子をコードする異種配列を含む遺伝子カセットをさらに含む、請求項1~71のいずれか1項に記載のEV。
  73. 前記遺伝子カセットが、分泌タンパク質、受容体、構造タンパク質、シグナル伝達タンパク質、感覚タンパク質、制御タンパク質、輸送タンパク質、貯蔵タンパク質、防御タンパク質、モータータンパク質、凝固因子、増殖因子、抗酸化物質、サイトカイン、ケモカイン、酵素、腫瘍抑制因子遺伝子、DNA修復タンパク質、構造タンパク質、低密度リポタンパク質受容体、アルファグルコシダーゼ、嚢胞性線維症膜貫通コンダクタンス制御因子、またはそれらの任意の組み合わせからなる群から選択されるタンパク質をコードする、請求項72に記載のEV。
  74. 前記遺伝子カセットが、第VIII因子タンパク質または第IX因子タンパク質をコードする、請求項72または73に記載のEV。
  75. 前記第VIII因子タンパク質が、野生型第VIII因子、Bドメイン欠失第VIII因子、第VIII因子融合タンパク質、またはそれらの任意の組み合わせである、請求項74に記載のEV。
  76. 前記目的とする遺伝子が、Rabタンパク質ゲラニルゲラニルトランスフェラーゼ成分A 1(REP1)をコードする、請求項72または73に記載のEV。
  77. 前記REP1が、配列番号45と少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%同一のアミノ酸配列を含む、請求項76に記載のEV。
  78. 前記AAVが、1型AAV、2型AAV、3A型AAV、3B型AAV、4型AAV、5型AAV、6型AAV、7型AAV、8型AAV、9型AAV、10型AAV、11型AAV、12型AAV、13型AAV、ヘビAAV、トリAAV、ウシAAV、イヌAAV、ウマAAV、ヒツジAAV、ヤギAAV、エビAAV、合成AAV、それらの任意の組み合わせからなる群から選択される、請求項1~77のいずれか1項に記載のEV。
  79. 請求項1~78のいずれか1項に記載のEV中のAAV。
  80. G:X2:X3:X4:X5:X6に定められるようなアミノ酸配列を含む足場タンパク質に連結されたVP2を含む、AAVであって、ここで、Gが、Glyを表し、「:」が、ペプチド結合を表し、前記X2~前記X6の各々が独立して、アミノ酸であり、前記X6が、塩基性アミノ酸を含む、前記AAV。
  81. 前記足場タンパク質が、請求項14~37のいずれか1項に記載の足場タンパク質または第2の足場タンパク質である、請求項80に記載のAAV。
  82. 化学誘導二量体の結合パートナーに連結されたVP2を含むAAV。
  83. 前記化学誘導二量体の前記結合パートナーが、請求項49~51のいずれか1項に記載の結合パートナーのうちのいずれか1つを含む、請求項82に記載のAAV。
  84. 親和性物質に特異的に結合した1つまたは複数のカプシドタンパク質を含むAAV。
  85. 前記親和性物質が、請求項67~71のいずれか1項に記載のものである、請求項84に記載のAAV。
  86. (i)アデノ随伴ウイルス(AAV)と、(ii)足場タンパク質とを含む、細胞外小胞(EV)であって、前記AAVが、前記EVの外部表面上の前記足場タンパク質に会合している、前記細胞外小胞(EV)。
  87. 前記足場タンパク質が、細胞外ドメインを含み、前記AAVが、前記足場タンパク質の前記細胞外ドメインに会合している、請求項86に記載のEV。
  88. 前記足場タンパク質が、膜貫通領域をさらに含み、前記膜貫通領域が、前記EVの前記膜に係留されている、請求項86または87に記載のEV。
  89. 前記足場タンパク質が、細胞内ドメインをさらに含む、請求項86~88のいずれか1項に記載のEV。
  90. 前記足場タンパク質が、異種ポリペプチドを含み、前記異種ポリペプチドが、前記足場タンパク質の細胞外ドメインに融合されており、前記異種ポリペプチドが、前記AAVと会合する、請求項86~89のいずれか1項に記載のEV。
  91. 前記足場タンパク質が、I型膜貫通タンパク質またはII型膜貫通タンパク質である、請求項86~90のいずれか1項に記載のEV。
  92. 前記異種ポリペプチドが、前記足場タンパク質の前記細胞外ドメインのN末端またはC末端に融合されている、請求項90または91に記載のEV。
  93. 前記異種ポリペプチドが、受容体、リガンド、抗原結合部分、基質、それらの断片、またはそれらの組み合わせを含み、前記異種ポリペプチドが、前記AAVの表面上の1つまたは複数のタンパク質と特異的に相互作用する、請求項90~92のいずれか1項に記載のEV。
  94. 前記異種ポリペプチドが、抗体の抗原結合断片、ラクダ抗体またはその抗原結合断片、一本鎖FAB、ナノボディ、サメIgNAR、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される抗原結合部分を含む、請求項93に記載のEV。
  95. 前記抗原結合部分が、ナノボディを含む、請求項93または94に記載のEV。
  96. 前記抗原結合部分が、前記AAVの前記表面上の前記1つまたは複数のタンパク質に特異的に結合する、請求項93~95のいずれか1項に記載のEV。
  97. 前記AAVの前記表面上の前記1つまたは複数のタンパク質が、VP1、VP2、VP3、及びそれらの任意の組み合わせからなる群から選択されるカプシドタンパク質を含む、請求項93~96のいずれか1項に記載のEV。
  98. 前記AAVの前記表面上の前記1つまたは複数のタンパク質が、前記AAVのカプシドタンパク質に融合された非AAV配列である、請求項93~97のいずれか1項に記載のEV。
  99. 前記カプシドタンパク質が、VP1、VP2、VP3、及びそれらの任意の組み合わせから選択される、請求項98に記載のEV。
  100. 前記非AAV配列が、VP2に融合されている、請求項99に記載のEV。
  101. 前記非AAV配列が、VP2の前記N末端に融合されている、請求項99または100に記載のEV。
  102. 前記非AAV配列が、VP2の内部表面に露出したループに融合されている、請求項99または101に記載のEV。
  103. 前記非AAV配列が、VP3に融合されている、請求項99に記載のEV。
  104. 前記非AAV配列が、VP3の前記N末端に融合されている、請求項99または103に記載のEV。
  105. 前記非AAV配列が、VP3の内部表面に露出したループに融合されている、請求項99または103に記載のEV。
  106. 前記非AAV配列が、VP1に融合されている、請求項99に記載のEV。
  107. 前記非AAV配列が、VP1の内部表面に露出したループに融合されている、請求項106に記載のEV。
  108. (i)前記足場タンパク質が、Fc受容体を含む異種ポリペプチドに融合されており、
    (ii)前記AAVが、免疫グロブリン定常領域のFc領域(Fc)に融合された少なくとも1つのカプシドタンパク質を含む、
    請求項86~93のいずれか1項に記載のEV。
  109. 前記Fc受容体が、Fcガンマ受容体I(FcγR1)、FcγRIIA、FcγIIB、FcγIIIA、及びFcγIIIBから選択されるFcガンマ受容体であり、前記Fcが、IgGのFcである、請求項108に記載のEV。
  110. 前記Fc受容体が、FcγR1であり、前記Fcが、IgGのFcである、請求項108または109に記載のEV。
  111. 前記Fc受容体が、Fcアルファ受容体I(FcαR1)であり、前記Fcが、IgAのFcである、請求項108に記載のEV。
  112. 前記Fc受容体が、Fcイプシロン受容体I(FcεRI)及びFcεRIIから選択されるFcイプシロン受容体であり、前記Fcが、IgEのFcである、請求項108に記載のEV。
  113. (i)前記足場タンパク質が、ナノボディを含む異種ポリペプチドに融合されており、
    (ii)前記AAVが、免疫グロブリン定常領域のFc領域(Fc)に融合された少なくとも1つのカプシドタンパク質を含む、
    請求項86~93のいずれか1項に記載のEV。
  114. 前記ナノボディが、前記カプシドタンパク質に融合された前記Fcに特異的に結合する、請求項113に記載のEV。
  115. 前記少なくとも1つのカプシドタンパク質が、VP1、VP2、及びVP3からなる群から選択される、請求項108~114のいずれか1項に記載のEV。
  116. 前記AAVが、Fcに融合された少なくとも1個のVP2を含む、請求項108~115のいずれか1項に記載のEV。
  117. 前記AAVが、Fcに融合されていない少なくとも1個のVP2を含む、請求項116に記載のEV。
  118. 前記Fcが、前記少なくとも1個のVP2の前記N末端に融合されている、請求項108~117のいずれか1項に記載のEV。
  119. 前記Fcが、前記少なくとも1個のVP2の内部表面に露出したループに融合されている、請求項108~117のいずれか1項に記載のEV。
  120. 前記AAVが、Fcに融合された少なくとも1個のVP3を含む、請求項108~119のいずれか1項に記載のEV。
  121. 前記AAVが、前記Fcに融合されていない少なくとも1個のVP3を含む、請求項120に記載のEV。
  122. 前記Fcが、前記少なくとも1個のVP3の前記N末端に融合されている、請求項108~121のいずれか1項に記載のEV。
  123. 前記Fcが、前記少なくとも1個のVP3の内部表面に露出したループに融合されている、請求項108~121のいずれか1項に記載のEV。
  124. 前記AAVが、Fcに融合された少なくとも1個のVP1を含む、請求項108~123のいずれか1項に記載のEV。
  125. 前記AAVが、Fcに融合されていない少なくとも1個のVP1を含む、請求項108~123のいずれか1項に記載のEV。
  126. 前記Fcが、VP1の表面に露出したループに融合されている、請求項124に記載のEV。
  127. 前記表面に露出したループが、配列GTTTQSR(配列番号43)を含む、請求項102、105、107、119、123、及び126のいずれか1項に記載のEV。
  128. 前記表面に露出したループが、VP1のアミノ酸残基453~459を含む、請求項102、105、107、119、123、及び126のいずれか1項に記載のEV。
  129. 前記表面に露出したループの前記少なくとも1つのアミノ酸が、前記Fcで置き換えられる、請求項102、105、107、119、123、及び126~128のいずれか1項に記載のEV。
  130. 前記表面に露出したループが、前記Fcで置き換えられる、請求項102、105、107、119、123、及び126~129のいずれか1項に記載のEV。
  131. 前記足場タンパク質が、抗原結合部分に融合されており、前記抗原結合部分が、AAVの前記表面上の抗原に特異的に結合する、請求項86~96のいずれか1項に記載のEV。
  132. 前記足場タンパク質が、AAV受容体を含む異種ポリペプチドに融合されている、請求項86~93のいずれか1項に記載のEV。
  133. 前記AAVが、目的とする遺伝子を含むヌクレオチド配列をさらに含む、請求項86~132のいずれか1項に記載のEV。
  134. 前記目的とする遺伝子が、分泌タンパク質、受容体、構造タンパク質、シグナル伝達タンパク質、感覚タンパク質、制御タンパク質、輸送タンパク質、貯蔵タンパク質、防御タンパク質、モータータンパク質、凝固因子、増殖因子、抗酸化物質、サイトカイン、ケモカイン、酵素、腫瘍抑制因子遺伝子、DNA修復タンパク質、構造タンパク質、低密度リポタンパク質受容体、アルファグルコシダーゼ、嚢胞性線維症膜貫通コンダクタンス制御因子、またはそれらの任意の組み合わせからなる群から選択されるタンパク質をコードする、請求項133に記載のEV。
  135. 前記目的とする遺伝子が、第VIII因子タンパク質または第IX因子タンパク質をコードする、請求項133または134に記載のEV。
  136. 前記第VIII因子タンパク質が、野生型第VIII因子、Bドメイン欠失第VIII因子、第VIII因子融合タンパク質、またはそれらの任意の組み合わせである、請求項135に記載のEV。
  137. 前記目的とする遺伝子が、Rabタンパク質ゲラニルゲラニルトランスフェラーゼ成分A 1(REP1)をコードする、請求項133または134に記載のEV。
  138. 前記REP1が、配列番号45と少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%同一のアミノ酸配列を含む、請求項137に記載のEV。
  139. 前記AAVが、1型AAV、2型AAV、3A型AAV、3B型AAV、4型AAV、5型AAV、6型AAV、7型AAV、8型AAV、9型AAV、10型AAV、11型AAV、12型AAV、13型AAV、ヘビAAV、トリAAV、ウシAAV、イヌAAV、ウマAAV、ヒツジAAV、ヤギAAV、エビAAV、合成AAV、それらの任意の組み合わせからなる群から選択される、請求項86~138のいずれか1項に記載のEV。
  140. 前記足場タンパク質が、プロスタグランジンF2受容体の負の制御因子(PTGFRNタンパク質);ベイシジン(BSGタンパク質);免疫グロブリンスーパーファミリーメンバー2(IGSF2タンパク質);免疫グロブリンスーパーファミリーメンバー3(IGSF3タンパク質);免疫グロブリンスーパーファミリーメンバー8(IGSF8タンパク質);インテグリンベータ-1(ITGB1タンパク質);インテグリンアルファ-4(ITGA4タンパク質);4F2細胞表面抗原重鎖(SLC3A2タンパク質);ATPトランスポータータンパク質のクラス(ATP1A1、ATP1A2、ATP1A3、ATP1A4、ATP1B3、ATP2B1、ATP2B2、ATP2B3、ATP2B4タンパク質)、CD13、アミノペプチダーゼN(ANPEP)、ネプリライシン(膜メタロエンドペプチダーゼ;MME)、エクトヌクレオチドピロホスファターゼ/ホスホジエステラーゼファミリーメンバー1(ENPP1)、ニューロピリン-1(NRP1)、CD9、CD63、CD81、PDGFR、GPIアンカータンパク質、ラクトアドヘリン、LAMP2、LAMP2B、それらの断片、及びそれらの任意の組み合わせからなる群から選択される、請求項86~139のいずれか1項に記載のEV。
  141. 前記足場タンパク質が、PTGFRNである、請求項86~140のいずれか1項に記載のEV。
  142. 前記足場タンパク質が、N末端ドメイン、エフェクタードメイン、及び膜貫通ドメインを含み、前記NDが、ミリストイル化されており、前記N末端ドメイン(ND)及び/または前記エフェクタードメイン(ED)が、前記EVの内腔表面に会合している、請求項87に記載のEV。
  143. 前記EDが、イオン性相互作用によって前記EVの前記内腔表面に会合している、請求項142に記載のEV。
  144. 前記EDが、(i)ある塩基性アミノ酸、または(ii)配列内で互いに隣り合った2つ以上の塩基性アミノ酸を含み、前記塩基性アミノ酸が、Lys、Arg、His、及びそれらの任意の組み合わせからなる群から選択される、請求項142または143に記載のEV。
  145. 前記塩基性アミノ酸が、(Lys)nであり、ここで、nが、1~10の整数である、請求項144に記載のEV。
  146. 前記EDが、Lys(K)、KK、KKK、KKKK(配列番号11)、KKKKK(配列番号12)、RR、RRR、RRRR(配列番号13);RRRRR(配列番号14)、KR、RK、KKR、KRK、RKK、KRR、RRK、(K/R)(K/R)(K/R)(K/R)(配列番号15)、(K/R)(K/R)(K/R)(K/R)(K/R)(配列番号16)、またはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項142~145のいずれか1項に記載のEV。
  147. 前記NDが、G:X2:X3:X4:X5:X6に定められるようなアミノ酸配列を含み、ここで、Gが、Glyを表し、「:」が、ペプチド結合を表し、前記X2~前記X6の各々が、アミノ酸であり、前記X6が、塩基性アミノ酸を含む、請求項142~146のいずれか1項に記載のEV。
  148. (i)前記X6が、Lys、Arg、及びHisからなる群から選択されるか、
    (ii)前記X5が、Pro、Gly、Ala、及びSerからなる群から選択されるか、
    (iii)前記X2が、Pro、Gly、Ala、及びSerからなる群から選択されるか、
    (iv)前記X4が、Pro、Gly、Ala、Ser、Val、Ile、Leu、Phe、Trp、Tyr、Gln、及びMetからなる群から選択されるか、または
    (v)(i)~(iv)の任意の組み合わせである、
    請求項147に記載のEV。
  149. 前記足場タンパク質の前記NDが、G:X2:X3:X4:X5:X6の前記アミノ酸配列を含み、ここで、
    (i)Gが、Glyを表し、
    (ii)「:」が、ペプチド結合を表し、
    (iii)前記X2が、Pro、Gly、Ala、及びSerからなる群から選択されるアミノ酸であり、
    (iv)前記X3が、アミノ酸であり、
    (v)前記X4が、Pro、Gly、Ala、Ser、Val、Ile、Leu、Phe、Trp、Tyr、Gln、及びMetからなる群から選択されるアミノ酸であり、
    (vi)前記X5が、Pro、Gly、Ala、及びSerからなる群から選択されるアミノ酸であり、
    (vii)前記X6が、Lys、Arg、及びHisからなる群から選択されるアミノ酸である、
    請求項142~148のいずれか1項に記載のEV。
  150. 前記X3が、Asn、Gln、Ser、Thr、Asp、Glu、Lys、His、及びArgからなる群から選択される、請求項147~149のいずれか1項に記載のEV。
  151. 前記ND及び前記EDが、リンカーによって結合している、請求項142~150のいずれか1項に記載のEV。
  152. 前記リンカーが、ペプチド結合または1つもしくは複数のアミノ酸を含む、請求項151に記載のEV。
  153. 前記足場タンパク質が、(i)GGKLSKK(配列番号17)、(ii)GAKLSKK(配列番号18)、(iii)GGKQSKK(配列番号19)、(iv)GGKLAKK(配列番号20)、(v)GGKLSKK(配列番号21)、または(vi)それらの任意の組み合わせからなる群から選択されるアミノ酸配列を含む、請求項142~152のいずれか1項に記載のEV。
  154. 前記足場タンパク質が、(i)GGKLSKKK(配列番号22)、(ii)GGKLSKKS(配列番号23)、(iii)GAKLSKKK(配列番号24)、(iv)GAKLSKKS(配列番号25)、(v)GGKQSKKK(配列番号26)、(vi)GGKQSKKS(配列番号27)、(vii)GGKLAKKK(配列番号28)、(viii)GGKLAKKS(配列番号29)、(ix)GGKLSKKK(配列番号30)、(x)GGKLSKKS(配列番号31)、及び(xi)それらの任意の組み合わせからなる群から選択されるアミノ酸配列を含む、請求項153に記載のEV。
  155. 前記足場タンパク質及び/または第2の足場タンパク質のC末端が、前記AAVのカプシドタンパク質に連結されている、請求項142~154のいずれか1項に記載のEV。
  156. エキソソームである、請求項1~78及び86~155のいずれか1項に記載のEV。
  157. カプシドを含むアデノ随伴ウイルス(AAV)であって、前記カプシドが、VP1、VP2、及びVP3からなる群から選択される少なくとも1つのカプシドタンパク質を含み、前記少なくとも1つのカプシドタンパク質が、足場タンパク質に連結されている、前記アデノ随伴ウイルス(AAV)。
  158. 前記足場タンパク質が、プロスタグランジンF2受容体の負の制御因子(PTGFRNタンパク質);ベイシジン(BSGタンパク質);免疫グロブリンスーパーファミリーメンバー2(IGSF2タンパク質);免疫グロブリンスーパーファミリーメンバー3(IGSF3タンパク質);免疫グロブリンスーパーファミリーメンバー8(IGSF8タンパク質);インテグリンベータ-1(ITGB1タンパク質);インテグリンアルファ-4(ITGA4タンパク質);4F2細胞表面抗原重鎖(SLC3A2タンパク質);ATPトランスポータータンパク質のクラス(ATP1A1、ATP1A2、ATP1A3、ATP1A4、ATP1B3、ATP2B1、ATP2B2、ATP2B3、ATP2B4タンパク質)、CD13、アミノペプチダーゼN(ANPEP)、ネプリライシン(膜メタロエンドペプチダーゼ;MME)、エクトヌクレオチドピロホスファターゼ/ホスホジエステラーゼファミリーメンバー1(ENPP1)、ニューロピリン-1(NRP1)、CD9、CD63、CD81、PDGFR、GPIアンカータンパク質、ラクトアドヘリン、LAMP2、LAMP2B、それらの断片、及びそれらの任意の組み合わせからなる群から選択される、請求項157に記載のAAV。
  159. 前記足場タンパク質が、N末端ドメイン、エフェクタードメイン、及び膜貫通ドメインを含み、前記NDが、ミリストイル化されており、前記N末端ドメイン(ND)及び/または前記エフェクタードメイン(ED)が、前記EVの内腔表面に会合している、請求項157に記載のAAV。
  160. 前記EDが、イオン性相互作用によって前記EVの前記内腔表面に会合している、請求項159に記載のAAV。
  161. 前記EDが、(i)ある塩基性アミノ酸、または(ii)配列内で互いに隣り合った2つ以上の塩基性アミノ酸を含み、前記塩基性アミノ酸が、Lys、Asp、His、及びそれらの任意の組み合わせからなる群から選択される、請求項159または160に記載のAAV。
  162. 前記塩基性アミノ酸が、(Lys)nであり、ここで、nが、1~10の整数である、請求項161に記載のAAV。
  163. 前記EDが、Lys(K)、KK、KKK、KKKK(配列番号11)、KKKKK(配列番号12)、Arg(R)、RR、RRR、RRRR(配列番号13);RRRRR(配列番号14)、KR、RK、KKR、KRK、RKK、KRR、RRK、(K/R)(K/R)(K/R)(K/R)(配列番号15)、(K/R)(K/R)(K/R)(K/R)(K/R)(配列番号16)、またはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項159~162のいずれか1項に記載のAAV。
  164. 前記NDが、G:X2:X3:X4:X5:X6に定められるようなアミノ酸配列を含み、ここで、Gが、Glyを表し、「:」が、ペプチド結合を表し、前記X2~前記X6の各々が、アミノ酸であり、前記X6が、塩基性アミノ酸を含む、請求項159~163のいずれか1項に記載のAAV。
  165. (i)前記X6が、Lys、Asp、及びHisからなる群から選択されるか、
    (ii)前記X5が、Pro、Gly、Ala、及びSerからなる群から選択されるか、
    (iii)前記X2が、Pro、Gly、Ala、及びSerからなる群から選択されるか、
    (iv)前記X4が、Pro、Gly、Ala、Ser、Val、Ile、Leu、Phe、Trp、Tyr、Gln、及びMetからなる群から選択されるか、または
    (v)(i)~(iv)の任意の組み合わせである、
    請求項164に記載のAAV。
  166. 前記足場タンパク質の前記NDが、G:X2:X3:X4:X5:X6の前記アミノ酸配列を含み、ここで、
    (i)Gが、Glyを表し、
    (ii)「:」が、ペプチド結合を表し、
    (iii)前記X2が、Pro、Gly、Ala、及びSerからなる群から選択されるアミノ酸であり、
    (iv)前記X3が、アミノ酸であり、
    (v)前記X4が、Pro、Gly、Ala、Ser、Val、Ile、Leu、Phe、Trp、Tyr、Gln、及びMetからなる群から選択されるアミノ酸であり、
    (vi)前記X5が、Pro、Gly、Ala、及びSerからなる群から選択されるアミノ酸であり、
    (vii)前記X6が、Lys、Arg、及びHisからなる群から選択されるアミノ酸である、
    請求項160~165のいずれか1項に記載のAAV。
  167. 前記X3が、Asn、Gln、Ser、Thr、Asp、Glu、Lys、His、及びArgからなる群から選択される、請求項164~166のいずれか1項に記載のAAV。
  168. 前記ND及び前記EDが、リンカーによって結合している、請求項159~167のいずれか1項に記載のAAV。
  169. 前記リンカーが、ペプチド結合または1つもしくは複数のアミノ酸を含む、請求項168に記載のAAV。
  170. 前記足場タンパク質が、(i)GGKLSKK(配列番号17)、(ii)GAKLSKK(配列番号18)、(iii)GGKQSKK(配列番号19)、(iv)GGKLAKK(配列番号20)、(v)GGKLSKK(配列番号21)、または(vi)それらの任意の組み合わせからなる群から選択されるアミノ酸配列を含む、請求項157~169のいずれか1項に記載のAAV。
  171. 前記足場タンパク質が、(i)GGKLSKKK(配列番号22)、(ii)GGKLSKKS(配列番号23)、(iii)GAKLSKKK(配列番号24)、(iv)GAKLSKKS(配列番号25)、(v)GGKQSKKK(配列番号26)、(vi)GGKQSKKS(配列番号27)、(vii)GGKLAKKK(配列番号28)、(viii)GGKLAKKS(配列番号29)、(ix)GGKLSKKK(配列番号30)、(x)GGKLSKKS(配列番号31)、及び(xi)それらの任意の組み合わせからなる群から選択されるアミノ酸配列を含む、請求項170に記載のAAV。
  172. 細胞外小胞(EV)の外部表面に会合している、請求項157~171のいずれか1項に記載のAAV。
  173. EVの外部表面に会合しており、前記足場タンパク質または第2の足場タンパク質が、前記EVに連結されている、請求項157~172のいずれか1項に記載のAAV。
  174. 前記足場タンパク質が、切断可能なリンカーによって、前記AAVに特異的に結合する親和性物質に連結されている、請求項66に記載のEV。
  175. 請求項1~78、86~156、及び174のいずれか1項に記載のEV、または請求項79~85及び157~173のいずれか1項に記載のAAVと、薬学的に許容される担体とを含む、薬学的組成物。
  176. 請求項1~78、86~156、及び174のいずれか1項に記載の単離されたEV、または請求項79~85及び157~173のいずれか1項に記載のAAVを産生する、細胞。
  177. 請求項1~78、86~156、及び174のいずれか1項に記載の足場タンパク質に連結されたAAVタンパク質をコードする第1のヌクレオチド配列を含む、細胞。
  178. 請求項72~77及び133~156のいずれか1項に記載の目的とする遺伝子を含む第2のヌクレオチド配列をさらに含む、請求項88に記載の細胞。
  179. 請求項47~67のいずれか1項に記載の化学誘導二量体の結合パートナーに連結されたAAVタンパク質をコードする第1のヌクレオチドを含む、細胞。
  180. 請求項90に記載の化学誘導二量体の対応する結合パートナーをコードする第2のヌクレオチド配列をさらに含み、前記化学誘導二量体の前記対応する結合パートナーが、請求項1~47のいずれか1項に記載の足場タンパク質に連結されている、請求項179に記載の細胞。
  181. 請求項72~77のいずれか1項に記載の目的とする遺伝子を含む第3のヌクレオチド配列をさらに含む、請求項180に記載の細胞。
  182. 請求項1~47のいずれか1項に記載の足場タンパク質に連結された請求項66~71のいずれか1項に記載の親和性物質をコードする第1のヌクレオチドを含む、細胞。
  183. 請求項72~77のいずれか1項に記載の目的とする遺伝子を含む第2のヌクレオチド配列をさらに含む、請求項182に記載の細胞。
  184. (i)請求項1~79、86~156、及び174のいずれか1項に記載の単離されたEV、または請求項79~85及び157~173のいずれか1項に記載のAAVと、(ii)使用説明書とを含む、キット。
  185. EVを作製する方法であって、請求項179~183のいずれか1項に記載の細胞を好適な条件下で培養することと、前記EVを得ることとを含む、前記方法。
  186. 疾患の予防または処置を必要とする対象において前記疾患を予防または処置する方法であって、請求項1~78、86~156、及び174のいずれか1項に記載のEV、または請求項79~85もしくは157~173のいずれか1項に記載のAAV、または請求項176に記載の薬学的組成物を前記対象に投与することを含む、前記方法。
  187. 前記疾患が、がん、血友病、糖尿病、増殖因子欠損症、眼疾患、ポンペ病、リソソーム蓄積症、ムコビシドーシス、嚢胞性線維症、デュシェンヌ型及びベッカー型筋ジストロフィー、トランスチレチンアミロイドーシス、血友病A、血友病B、アデノシンデアミナーゼ欠損症、レーバー先天黒内障、X連鎖副腎白質ジストロフィー、異染性白質ジストロフィー、OTC欠損症、グリコーゲン蓄積症1A、クリグラー・ナジャー症候群、原発性高シュウ酸尿症1型、急性間欠性ポルフィリン症、フェニルケトン尿症、家族性高コレステロール血症、ムコ多糖症VI型、α1アンチトリプシン欠損症、ならびに高コレステロール血症から選択される、請求項186に記載の方法。
  188. AAVを対象に送達する方法であって、請求項1~78、86~156、及び174のいずれか1項に記載のEVを前記対象に投与することを含む、前記方法。
  189. 前記EVが、非経口、経口、静脈内、筋肉内、腫瘍内、鼻腔内、皮下、または腹腔内投与される、請求項186~188のいずれか1項に記載の方法。
  190. 前記EV投与が、眼内投与である、請求項186~188のいずれか1項に記載の方法。
  191. 前記眼内投与が、硝子体内投与、前房内投与、結膜下投与、網膜下投与、強膜下投与、脈絡膜内投与、及びそれらの任意の組み合わせである、請求項190に記載の方法。
  192. 前記眼内投与が、前記EVの注射を含む、請求項190または191に記載の方法。
  193. 前記眼内投与が、硝子体内注射である、請求項190~192のいずれか1項に記載の方法。
  194. 前記眼内投与が、前記組成物を含む送達デバイスの埋め込みを含む、請求項190~193のいずれか1項に記載の方法。
  195. 前記送達デバイスが、眼内送達デバイスである、請求項194に記載の方法。
  196. 前記眼内送達デバイスが、硝子体内インプラントまたは強膜プラグである、請求項195に記載の方法。
  197. 前記送達デバイスが、徐放性送達デバイスである、請求項194~196のいずれか1項に記載の方法。
  198. 前記送達デバイスが、生分解性である、請求項194~197のいずれか1項に記載の方法。
  199. 前記EVの前記眼内投与が、黄斑変性症、白内障、糖尿病性網膜症、緑内障、弱視、斜視、網膜症、またはそれらの任意の組み合わせからなる群から選択される疾患を処置するためのものである、請求項190~198のいずれか1項に記載の方法。
  200. 追加の治療剤を投与することを含む、請求項186~199のいずれか1項に記載の方法。
  201. アデノ随伴ウイルス(AAV)と、足場タンパク質とを含む、細胞外小胞(EV)であって、前記AAVが、エキソソームに会合しており、前記AAVが、前記AAV単独と比較して改変された特性を有する、前記細胞外小胞(EV)。
  202. 前記AAVが、前記EVの内腔表面に会合している、請求項201に記載のEV。
  203. 前記AAVが、前記EVの外表面に会合している、請求項201に記載のEV。
  204. 前記EVが、請求項1~78、86~156、及び174のいずれか1項に記載のEVである、請求項201~203のいずれか1項に記載のEV。
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